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一贯简单的软件工程

流程制造企业面临越来越大的产品快速上市压力。然而通常,制造一个新产品需要进行大量的重新编程。凭借开放的、面向对象的自动化平台,工厂运营商能够大幅减少做出必要改变所要花费的时间和成本。

过程控制工程师面临着使机械和软件系统适应不断变化的产量以及在更短的时间内实现新产品和配方的压力。这是流程制造公司紧跟市场需求的唯一方法。

然而,他们陈旧老化的过程控制系统通常包含各种制造商的硬件和软件。除此之外,还往往必须在不中断运行的情况下做出改变,有时甚至需要在不同地点的工程师做出贡献 – 这是一种每个人都参与其中的具有挑战性的情况。

面向对象软件工程降低复杂性

“为了应对这些挑战,面向对象软件工程已被证明是一个有效的工具,”贝加莱过程自动化事业部经理Martin Reichinger说道。这种方法可以让你以较低的错误率设计出柔性系统。

在面向对象软件工程中,每个测量和控制元件如传感器,都会被分配有唯一的识别号或标签。“每个数据点只需定义一次,就能在整个系统中使用,”Reichinger解释道。如果测量和控制元件的标签发生变化,那么这种变化就会自动应用于过程控制系统的所有核心组件 – 包括报警、图形、报表和趋势系统。

由于每个功能都封装在一个对象或模块中,因此只需在一处更改功能便能应用于系统中的任何地方。这不仅加快了新开发项目的编程速度,而且还有利于做出任意改变。

现成的功能块

贝加莱APROL自动化平台基于面向对象软件工程概念。过程自动化库(PAL)包含超过100个标准控制模块,可以提供过程控制系统中最重要的功能,如版本管理、安全登录、审计追踪、变更控制等等。此库还包括针对先进过程控制、模型预测控制、性能监测、状态监测和资产监控的模块。所有这些功能完全经过编程和现场测试,只需简单添加和配置即可。这样可以为开发人员节省宝贵的时间。

“谈到软件块,质量对我们来说与功能一样重要,”Reichinger强调说。全新的和经过修改的功能块以单元测试、集成测试和现场测试形式受到严格的质量控制。它们只有成功地完成这些步骤之后,才会列入APROL发布。

当在工厂更新软件时,集成的DownloadManager可以确保系统一致性,即使在更新各个控制器、操作员站和运行服务器时亦如此。

保护您的专业知识

用户也可以通过修改现有控制模块或开发全新控制模块,并入他们自己的技术诀窍。“具有加密数据传输功能的USB闪存驱动器可以提供复制保护,”Reichinger说道。这样可以防止未经授权访问这些定制化模块所包含的知识产权。

客户特定的功能块保存在单独的用户库中。该库还包含GUI面板,以及所有报警和趋势定义。“图形模块和方案模块可以通过拖放简单创建,”Reichinger在强调基于库的软件工程时补充道。

全球化项目工程

较大的生产工厂通常在一个项目上拥有数量众多的工程师一起合作。APROL组织严密,因而所有对象的配置数据都存储在中央工程服务器上 – 它是自动化平台的核心组件之一。而且没有必要担心访问冲突,因为一旦一位工程师开始编辑项目的某一部分,那么所有其它部分就只能被限制在读取访问。

APROL还允许工程师在一个远程计算机上工作,而不是工程服务器。这被称为离线工程,从而使得部分项目可以在中国或印度开发,同时在德国的项目经理可以对事情进行协调。“结构良好的工作流程可以确保一致性,即使将任务分别委派出去亦如此,”Reichinger说道。

当你达到很高的调试热度时,很容易在现场拥有20名以上的工程师。“如果他们都在同时工作,那么该如何处理冲突就变得至关重要,”Reichinger说道,“这是使用APROL工程服务器能够应对的另一项挑战。”例如,集成的变更控制功能可以记录项目每个部分做出的更改。方便的版本管理功能可以将项目的各个部分还原至较早版本,从而大大加快开发和调试。

下至现场设备完全一致

除了提供高效的软件工程之外,APROL也很容易连接现有的过程控制和SCADA系统。管理层通信通过现场总线控制器和网关服务器进行处理,它们还能用作OPC UA客户端和服务器。

“平台对所有主流现场总线技术开放,”Reichinger解释道,“凭借集成的FDT/DTM技术以及集成于AI/AO模块中的HART调制解调器,APROL可以创建一个从现场层到管理层完全统一的自动化系统。”

  • Reichinger Martin_SPS 2013
    Martin Reichinger
    事业部经理 – 过程自动化,贝加莱
    “面向对象软件工程是适用于柔性系统的最佳选择。”
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