【中國傳動(dòng)網(wǎng) 技術(shù)前沿】 過程制造企業(yè)在決定是采用PLC、DCS，還是批處理控制時(shí)，應(yīng)該考慮具體的應(yīng)用環(huán)境和不同系統(tǒng)的需求。

過程制造企業(yè)都想通過原材料的最佳配比、最精確的過程參數(shù)以及最低的成本來制造出高品質(zhì)的產(chǎn)品。實(shí)現(xiàn)這樣理想的控制常常被稱為“黃金批次”。

如果一家企業(yè)還在使用基于可編程邏輯控制器（PLC）以及分布式控制系統(tǒng)（DCS）的控制來創(chuàng)建自己的“黃金批次”，這也沒什么錯(cuò)。不過，企業(yè)還應(yīng)該考慮采用批處理執(zhí)行軟件來進(jìn)行生產(chǎn)控制。在過去的幾年中，批處理執(zhí)行軟件已經(jīng)在可靠性和功能方面取得了顯著的進(jìn)步，這得益于生命科學(xué)領(lǐng)域企業(yè)的應(yīng)用。

批處理控制的標(biāo)準(zhǔn)

實(shí)現(xiàn)“黃金批次”的兩種方式均基于國際自動(dòng)化協(xié)會(huì)的ISA88批處理控制標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)該標(biāo)準(zhǔn)的目的是“為在過程控制工業(yè)中所使用的批處理控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和規(guī)范提供適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)和推薦措施?！?/p>

ISA88標(biāo)準(zhǔn)為批處理流程提供了一個(gè)架構(gòu)，將任務(wù)分解成最小的可控制部分，然后基于這些組成部分構(gòu)建一個(gè)配方。

ISA88對(duì)于軟件或設(shè)備來說不僅僅是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，它提供了一種看待批處理的始終如一的方式和一種設(shè)計(jì)原理。ISA88標(biāo)準(zhǔn)將一慣性帶入到批處理模型中。它建立的術(shù)語和協(xié)議使得過程制造企業(yè)可以分析和理解批處理操作將如何執(zhí)行，以幫助項(xiàng)目按計(jì)劃目標(biāo)正常進(jìn)行，無論其流程的自動(dòng)化程度如何。

盡管它為實(shí)現(xiàn)“黃金批次”提供了所需的指導(dǎo)方針和架構(gòu)，但是它無法回答流程中所遇到的所有問題。

根據(jù)項(xiàng)目的狀態(tài)不同，使用ISA88標(biāo)準(zhǔn)可能會(huì)帶來不同的效果。如果您正在開發(fā)一個(gè)“棕地”項(xiàng)目，需要替換超過50%的現(xiàn)有系統(tǒng)，或者如果該系統(tǒng)或裝置的安裝是新的，能夠滿足該工廠或工藝流程的主要改變需求，那么就有機(jī)會(huì)實(shí)施基于ISA88標(biāo)準(zhǔn)所提供的邏輯和控制。然而，如果項(xiàng)目的改動(dòng)特別大，那么實(shí)施ISA88可能就不會(huì)收到特別好的效果。

假設(shè)企業(yè)想要實(shí)施一個(gè)基于ISA88的方法來實(shí)現(xiàn)“黃金批次”，在決定是采用基于PLC/DCS的控制還是批處理控制方法的時(shí)候，需要考慮很多因素，因?yàn)橛袝r(shí)候看上去的好處可能掩蓋了不盡如人意的結(jié)果。

自定義代碼的風(fēng)險(xiǎn)

例如，對(duì)于沒有標(biāo)準(zhǔn)化組件可以利用的復(fù)雜過程，批次控制最適合于可以預(yù)先驗(yàn)證的機(jī)械過程，例如將產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到容器中或從容器中轉(zhuǎn)移出來。如果這些元素不存在，請(qǐng)考慮自定義代碼。

從零開始編寫PLC/DCS系統(tǒng)，使開發(fā)人員能夠在他們認(rèn)為合適的情況下使用ISA88模型獲得“破格許可”，編程人員需要預(yù)見所有的最終條件和所有可能的相間情況。

對(duì)于基于非時(shí)間的電子批記錄（EBR）數(shù)據(jù)，編碼人員必須構(gòu)建超越傳統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)收集流程，開發(fā)可靠的安全協(xié)議，并使應(yīng)用程序在硬件、網(wǎng)絡(luò)和操作系統(tǒng)更改方面保持面向未來。在使用此方法的過程中，還有很多可能出錯(cuò)的地方。

與任何關(guān)鍵的系統(tǒng)類似，自定義的應(yīng)用程序需要7x24小時(shí)的支持。編寫的自定義代碼越多，意味著對(duì)于開發(fā)程序的編程人員的依賴就越強(qiáng)。此外，還要考慮到即使編程人員能夠按照他們的方式來記錄代碼，如果哪一天他們離開公司會(huì)發(fā)生什么？

從另一方面來說，批處理系統(tǒng)并不會(huì)隨意篡改ISA88。它們的編寫是嚴(yán)格按照ISA88模型來進(jìn)行的，可實(shí)現(xiàn)配方修改或新配方的快速實(shí)施，還提供在一個(gè)包括配方管理、計(jì)劃和批處理執(zhí)行的解決方案中控制整個(gè)運(yùn)行的機(jī)會(huì)。它們還通過電子批記錄、譜系學(xué)以及事件追蹤等降低了合規(guī)成本。

讓控制更有效率

檢查一下應(yīng)用是否支持電子記錄和電子簽名，還是只能依靠傳統(tǒng)的手動(dòng)方式？如果應(yīng)用可以使用電子記錄，那么使用批處理將是最佳解決方案。如果系統(tǒng)需要連接到上層企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）或制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）的功能、工作流程以及效率管理，使用硬代碼是可能的，不過那不會(huì)是最有效率的解決方案。

如果需要調(diào)整或平衡系統(tǒng)中的配方，或者需要添加新配方，則批處理系統(tǒng)是更有幫助的。如果預(yù)先驗(yàn)證的組件提供了所需的精確控制，同時(shí)仍允許進(jìn)行必要的自定義，那么再花費(fèi)資源來創(chuàng)建個(gè)性化代碼就沒有意義了。

可是，應(yīng)該承認(rèn)使用批處理也可能會(huì)出錯(cuò)。至關(guān)重要的是要正確地設(shè)定批處理的規(guī)程，正確定義級(jí)別劃分，而且將正確的定義用于單位、流程和傳輸。這些設(shè)定做不好會(huì)浪費(fèi)資源，而且更糟的情況是導(dǎo)致產(chǎn)品無法使用。

重要的是要清楚的了解哪些應(yīng)該使用批處理系統(tǒng)，哪些應(yīng)該使用基于PLC/DCS的控制。不要依賴一種方法來驅(qū)動(dòng)所有的自動(dòng)化；批處理執(zhí)行可以負(fù)責(zé)控制順序、可重復(fù)的程序，軟件并不應(yīng)該做出所有的關(guān)鍵決策。

對(duì)于合適的任務(wù)，ISA88標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于受監(jiān)管要求嚴(yán)苛的產(chǎn)業(yè)具有重要價(jià)值。評(píng)估不同應(yīng)用的具體標(biāo)準(zhǔn)、限制條件和需求，選擇符合公司目標(biāo)的技術(shù)，并與知識(shí)淵博、經(jīng)驗(yàn)豐富的合作伙伴一起實(shí)施，將有助于過程制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)安全、高效的運(yùn)營。