【应用】菲尼克斯为流程行业提供模块化生产自动化解决方案，助力厂商缩短项目时间和成本

时间： 2021-11-12 来源：PhoenixContact

模块化生产是将整个生产系统分割为功能相对独立的自动化控制单元，单元之间在流程中的控制环节中存在一定的顺序关系。数字化、网络化和新的商业模式对流程工业和过程自动化有重大影响。产品的小批量、生产周期越来越短和柔性制造要求的提升，特别是化学/制药行业，企业开始推进模块化生产。

01、模块化优势

模块化生产单元相对功能独立且单元控制系统较小，控制系统单元经过长期验证，功能可靠稳定，具有以下特点：

1、增加灵活性

– 生产工厂的快速重组

2、降低成本和风险

– 客户购买的是功能而不是组件

3、缩短上市时间

– 减少工程工作量

02、MTP（Modular Type Package）

过程行业面临的关键挑战是将产品推向市场或改变运营以适应新产品所需的时间。由于许多流程的变化，工程师可能需要花费数周或更长的时间来集成制撬装设备及相应的自动化系统。

NAMUR（国际过程工业自动化用户协会）与菲尼克斯等行业领导者合作一直在开发MTP标准，以建立一个通用、开放的标准，该标准使工程开发的时间更短，并使与新设备的集成做到近乎即插即用。与传统的没有采用MTP标准的集成工具相比，使用MTP工具可以为制造商和系统集成商节省数周的项目时间和大量的工程成本。

☑ MTP是一个基于XML的AML文件，它以标准化的方式描述模块。

☑ PEA –工艺设备组装(Process Equipment Assembly)

☑ POL –进程编排层(Process Orchestration Layer)

例如，模块供应商为泵、阀门等创建带有供应商特定符号的模块HMI，并且用这种XML格式描述了HMI。POL（DCS）供应商导入此描述并将其特定符号放置在正确的位置。这些符号已经通过OPC UA与模块建立了数据连接。

☑ 这同样适用于服务和诊断数据。

采用MTP标准，企业可以减少项目时间并降低运营风险，轻松加速关键产品进入市场。对于制药和生物技术行业，MTP有助于实现"国际标准式"的灵活制造，只需少量的重新设计即可实现撬装设备互换。更灵活的制造意味着生产现场可以更快地切换撬装设备，就像医生会根据不同患者的需求快速制订不同的治疗方案一样。

03、菲尼克斯的解决方案

菲尼克斯为流程行业提供了相应的解决方案，包括基于PLCnext技术的控制器，MTP Designer软件、符合MTP标准的PLC库文件以及人机显示库文件。

利用MTP Designer软件，通过以下步骤实现程序的快速编写：

● 将CAD格式的P&ID图导入到MTP Designer软件或者通过软件本身的模型库手动建立P&ID图；

● MTP Designer软件可导出符合PLCOpen标准的xml文件，用于在PLCnext控制器中生成程序主体；导出MTP格式的文件，导入到POL系统中，生成相应的功能文件；通过复制粘贴的方式生成本地eHMI画面。

利用PLCnext技术的特性，可将程序生成APP，方便后续应用。

模块化结构的流程设备模块为生产提供了很高的流程工艺自由度，无需费时费力地调整设备和重新编写中央控制程序就能完成小批量产品的生产任务。MTP模块类型包使流程设备模块能够很方便地连接到中央控制系统中，为自动化技术工程师提供了更多的自由度。在此基础上，当大批量生产某种基础化学品材料时，单一的集装箱式流程设备模块可以轻松地完成设备调整和实现部分生产领域中的现代化技术改造。MTP模块类型包确保了能够将不同控制系统、控制技术的流程设备模块集成到SCADA数据采集和监控系统中。

04、应用案例

下图为模块化生产的应用，具有4套模块化自动单元。

根据实际工艺流程，利用MTP Designer软件创建P&ID图。

导出XML格式的文件，导入到控制器中，生成相应的主体程序。

通过粘贴复制的方式，生成本地的eHMI图。

菲尼克斯电气乐于为您提供NAMUR推荐性规范NE 148的实施建议，并支持您调试工厂模块。我们还提供MTP Designer，可助您快速轻松规划模块。

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