在增加新流程或?qū)τ诂F(xiàn)有流程擴(kuò)展時(shí)，通常會(huì)涉及到原始設(shè)備制造商(OEM)的撬裝（skid）設(shè)備。與從頭開始構(gòu)建的傳統(tǒng)工藝系統(tǒng)相比，撬裝設(shè)備可以提供更快的實(shí)施時(shí)間。

撬裝設(shè)備可以為公用和主要處理功能提供高質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。如果與整個(gè)工藝過(guò)程系統(tǒng)的交互最少，則可以簡(jiǎn)化撬裝設(shè)備的集成。在這種情況下，僅需要數(shù)據(jù)收集或最小交互,來(lái)與主分布式控制系統(tǒng)(DCS)或監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)一起工作。然而，將撬裝設(shè)備無(wú)縫集成到整個(gè)過(guò)程中，可能會(huì)具有一定的挑戰(zhàn)性。將撬裝設(shè)備緊密集成到配料運(yùn)營(yíng)等處理活動(dòng)中，需要更深層次的內(nèi)聚交互，以實(shí)現(xiàn)高水平的工藝過(guò)程效率。

OEM撬裝設(shè)備

將第三方系統(tǒng)集成到工藝過(guò)程中的主要挑戰(zhàn)是必須協(xié)調(diào)上游和下游運(yùn)營(yíng)，并共用公認(rèn)的運(yùn)營(yíng)理念。通常，公用設(shè)施系統(tǒng)撬裝設(shè)備僅需按設(shè)計(jì)容量，提供所需的功能。另一方面，在更大的工藝過(guò)程中，將OEM撬裝設(shè)備連接或組合在一起還需要上游和下游裝置的協(xié)調(diào)，以實(shí)現(xiàn)有效的設(shè)備利用。

大多數(shù)撬裝設(shè)備都配有自己的專用處理器，輸入/輸出(I/O)卡件，通常獨(dú)立運(yùn)行。那就意味著，它們可以在沒有預(yù)期上游輸入或下游需求的情況下獨(dú)立運(yùn)行。通常，整個(gè)工藝過(guò)程的運(yùn)營(yíng)必須圍繞OEM功能特性工作。在許多情況下，OEM廠商撬裝設(shè)備的運(yùn)營(yíng)屬性是系統(tǒng)編程的直接結(jié)果，而不是設(shè)備功能的限制。這意味著，OEM廠商的撬裝設(shè)備不是為從屬于或服務(wù)于整個(gè)過(guò)程協(xié)調(diào)器或主控制器而建造的。

OEM廠商撬裝設(shè)備的獨(dú)立運(yùn)營(yíng)理念，通常是商品打包銷售的結(jié)果。對(duì)現(xiàn)有運(yùn)營(yíng)功能的變更，會(huì)對(duì)供應(yīng)商構(gòu)成風(fēng)險(xiǎn)，并且他們通常不愿意根據(jù)需求增加新的系統(tǒng)功能。將撬裝裝備集成到真正的批處理系統(tǒng)本身就很困難，因?yàn)榇蠖鄶?shù)撬裝裝備都沒有根據(jù)ISAS88.01：批量控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編程。

大多數(shù)撬裝程序由梯形圖邏輯組成，最初構(gòu)建為可以提供多種處理選項(xiàng)。這允許一個(gè)應(yīng)用程序涵蓋多種處理選項(xiàng)。梯形圖邏輯的設(shè)計(jì)，可以遵循編程標(biāo)準(zhǔn)，但它確實(shí)需要一些額外的工作。不使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編程實(shí)踐，將應(yīng)用程序與不會(huì)使用的多個(gè)處理功能集成而導(dǎo)致過(guò)度復(fù)雜化，風(fēng)險(xiǎn)厭惡的供應(yīng)商可能很難將系統(tǒng)無(wú)縫集成到整個(gè)批處理解決方案中。

用于批處理操作的集成

將撬裝設(shè)備集成到整個(gè)批量控制管理系統(tǒng)中，需要在從屬和主系統(tǒng)(DCS或SCADA)之間明確定義協(xié)調(diào)水平。對(duì)從屬系統(tǒng)的簡(jiǎn)單命令，無(wú)法向運(yùn)行人員提供系統(tǒng)的可視化視圖。如果一切正常，對(duì)從屬系統(tǒng)發(fā)出簡(jiǎn)單的主命令就足夠了。但是，當(dāng)發(fā)生異常情況時(shí)，如果不去設(shè)備就地人機(jī)界面(HMI)來(lái)確定問(wèn)題，則很難檢測(cè)和排除故障。

這會(huì)造成運(yùn)營(yíng)延遲，增加批次循環(huán)時(shí)間，降低設(shè)備利用率并降低整體運(yùn)行效率。通過(guò)遵循以下4個(gè)簡(jiǎn)單的指導(dǎo)原則，可以將從屬OEM撬裝系統(tǒng)緊密集成到整個(gè)主處理系統(tǒng)中：

●分配運(yùn)營(yíng)模式；

●遵循標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)；

●定義狀態(tài)反饋；

●標(biāo)準(zhǔn)化通信。

設(shè)計(jì)應(yīng)通過(guò)定義確定的協(xié)調(diào)方法來(lái)同步兩個(gè)設(shè)備。靈活的批處理體系結(jié)構(gòu)，包括不同功能之間的隔離，標(biāo)準(zhǔn)化與其它功能的接口。這種類型的定義，允許設(shè)備實(shí)體獨(dú)立運(yùn)行，并促進(jìn)功能基本代碼的復(fù)用。代碼復(fù)用減少了整體工程時(shí)間，并最大限度地減少人因錯(cuò)誤的可能性。

1.分配運(yùn)營(yíng)模式

如果沒有明確定義邊界，遠(yuǎn)程設(shè)備的運(yùn)營(yíng)模式可能會(huì)很棘手。如果已從整體配方遠(yuǎn)程發(fā)出控制變量，運(yùn)營(yíng)人員是否可以就地更改設(shè)備？當(dāng)特定的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，配方是否應(yīng)進(jìn)入保持狀態(tài)？這些只是集成遠(yuǎn)程設(shè)備時(shí)應(yīng)該考慮的幾個(gè)問(wèn)題。應(yīng)明確定義主、從系統(tǒng)之間的接口規(guī)則和運(yùn)營(yíng)原理，以在兩個(gè)系統(tǒng)之間提供連續(xù)和統(tǒng)一的接口。

2.遵循標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)

標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)營(yíng)狀態(tài)允許某種機(jī)制來(lái)處理配料運(yùn)營(yíng)的困難部分，也就是異常工況。異常工況可以定義為在進(jìn)程的正常或期望行為之外發(fā)生的事件。應(yīng)對(duì)、處理以及從這類工況中恢復(fù)，是批量生產(chǎn)的關(guān)鍵要素。異常處理不僅對(duì)過(guò)程安全很重要，而且對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量也很重要，對(duì)于實(shí)現(xiàn)高水平的運(yùn)行效率至關(guān)重要。對(duì)異常工況的處理，可以占編程工作量的70％，并且必須被視為批處理設(shè)計(jì)過(guò)程中的目標(biāo)。

3.定義狀態(tài)反饋

狀態(tài)反饋是兩個(gè)系統(tǒng)之間有效運(yùn)營(yíng)的重要部分。應(yīng)該針對(duì)模式、運(yùn)營(yíng)狀態(tài)和錯(cuò)誤條件來(lái)構(gòu)造和定義該信息。標(biāo)準(zhǔn)模式和狀態(tài)對(duì)所有設(shè)備都應(yīng)該是通用的，但每個(gè)設(shè)備的異常工況各不相同。來(lái)自從站或遠(yuǎn)程系統(tǒng)的特定故障反饋，可以為運(yùn)營(yíng)提供當(dāng)前工況的可視指示。故障狀態(tài)還可用于確定預(yù)防措施，以提高設(shè)備利用率并提高系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率。

4.標(biāo)準(zhǔn)化通信

通過(guò)單一整數(shù)值指定可以以非常有效的方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的通信。通信可以非常簡(jiǎn)單，使用單個(gè)字來(lái)命令從系統(tǒng)，并提供來(lái)自從系統(tǒng)的狀態(tài)字。通用命令狀態(tài)遵循運(yùn)營(yíng)模式和狀態(tài)很常見。

但是，由于主系統(tǒng)中的整體配方設(shè)置，可能需要將附加參數(shù)或系統(tǒng)變量寫入從屬可編程邏輯控制器(PLC)。遠(yuǎn)程或第三方設(shè)備通信的標(biāo)準(zhǔn)化，使控制系統(tǒng)在整個(gè)生命周期內(nèi)更易于維護(hù)和擴(kuò)展。遠(yuǎn)程接口通信標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)，必須設(shè)計(jì)得足夠廣泛，以涵蓋各種應(yīng)用類型。

交互標(biāo)準(zhǔn)化

從站或遠(yuǎn)程系統(tǒng)的集成可能具有挑戰(zhàn)性，但標(biāo)準(zhǔn)化接口使流程更易于管理。上述4項(xiàng)導(dǎo)則中的兩項(xiàng)在ISAS88.01標(biāo)準(zhǔn)中有明確的定義。可以定義系統(tǒng)之間的通信數(shù)據(jù)包和狀態(tài)反饋，以涵蓋所有第三方解決方案。通用接口設(shè)計(jì)可促進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)的一致協(xié)調(diào)工作，從而可以輕松維護(hù)和擴(kuò)展。

通用接口應(yīng)記錄在設(shè)計(jì)交付物中，作為用戶需求規(guī)范提供給OEM廠商以滿足標(biāo)準(zhǔn)。這將確保遠(yuǎn)程系統(tǒng)編程符合預(yù)期的運(yùn)營(yíng)。將交互標(biāo)準(zhǔn)化以包括異常工況，提供更易于運(yùn)營(yíng)和維護(hù)的系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)高水平的運(yùn)營(yíng)效率。

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