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施耐德电气冗余控制器昆腾+ ePAC 面向未来的最强大脑

   日期:2016-05-01     浏览:707    评论:0    
核心提示:在中国工业与装备制造业向智能化转型的过程中,会催生出海量数据:每个检测元件和执行器都成为智能化产品,它们将自动地收集自身状态信息以及现场运行信息,并把这些数据传输给主控器,甚至资产管理系统进行管控。这
 在中国工业与装备制造业向智能化转型的过程中,会催生出海量数据:每个检测元件和执行器都成为智能化产品,它们将自动地收集自身状态信息以及现场运行信息,并把这些数据传输给主控器,甚至资产管理系统进行管控。这种变化给工业领域的大脑——自动化控制系统带来了新的挑战,因为除了满足带点能力、处理速度等性能要求,控制系统还必须满足网络系统之间,系统与管理软件之间顺畅的通信连接,然而通畅连接实现起来并不简单。

  2013年11月,施耐德电气全球首款ePAC,标准型单机控制器Modicon M580正式发布。Modicon M580完全基于工业以太网实现连接和通讯,确保不同控制层级之间、各系统之间和系统内设备之间协同工作更顺畅、更高效。近日,随着冗余控制器昆腾+ ePAC的推出,Modicon控制器家族成功涵盖了高端控制的绝大多数需求,而施耐德电气也成为目前市场中唯一可以全面提供新一代大型控制器的生产厂商。

冗余控制器昆腾+ ePAC

 

强大皆因精于芯

  施耐德电气(中国)有限公司工业事业部高端自动化产品经理贾德胜表示,冗余控制器昆腾+ ePAC是专用的冗余控制器,而不是两个M580标准控制器的简单叠加。冗余控制器和单机控制器在外观上最大的区别是增加了一个同步接口模块,该接口模块将两个控制器连接并完成关键数据的交互,确保发生故障切换的平稳性。而支持这一功能的核心同步技术仍然采用经过超过30年考验的设计,从而确保最佳的可靠性。

施耐德电气(中国)有限公司工业事业部高端自动化产品经理贾德胜

 

  昆腾+ePAC 控制器使用的是一个强大的双核微处理器芯片,其中一个主处理器用作正常的程序处理,另外一个处理器的芯片专门为做以太网通信报文处理,这样即使面对大规模数据通讯交互,也能从容应对。

  这种设计也更好地保证控制器的安全性。因为过去的冗余大多依靠一个外置的协处理器,不管是在CPU主板上面增加一个协处理器芯片,还是在一个处理器的基础上,通过额外的协处理模块的方式进行,只要进行数据的相互传递,该过程中总会有一段裸露的数据而非被封装的数据报文。而昆腾+ ePAC,所有的以太网报文均进入到核心芯片内直接处理,数据交互的透明度和流畅程度能很大提升,并可以避免网络数据通讯拥塞。昆腾+ ePAC这款独一无二的双核处理器芯片由施耐德电气与意法半导体合作开发,在施耐德电气(中国)有限公司工业事业部过程自动化市场部总监马乐丰看来,正是这种专业与专业的紧密合作,铸就了昆腾+ ePAC专业的基因。

  众所周知,冗余控制器中的CPU故障是最让人头疼的问题。因为其他部件损坏,通过冗余系统的容错性,更换模块之后系统还能正常运行,影响范围较小。而一旦CPU损坏就必须切换,如何保障切换的平稳度是所有厂商最关注的问题。昆腾+ ePAC的冗余机制是CPU内核直接处理,其同步模块进行了可插拔设计,充分考虑了通讯的鲁棒性和顺畅度,让用户无忧。

 

传承只为更稳定

  稳定、可靠是工控领域最本质的需求,厂商在追求产品卓越性能的同时必须遵循这个出发点。而昆腾+ ePAC将稳定性和可靠性的追求做到了极致。

  “昆腾+ ePAC 不是一款颠覆性的创新产品,而是对施耐德电气超过30年的冗余系统设计研发基础的延续创新。”施耐德电气(中国)有限公司工业事业部副总裁过程自动化负责人何林表示。为了更好的保证工业用户对高可用型系统的安心选用,昆腾+ ePAC采用自动化编程开发平台UnityPro,该平台在市场上已广泛使用超过10年,用户无需切换编程语言,即可与原有系统进行无缝衔接,大大缩短了应用过渡时间,提升了应用效率;经过8年考验的基于x80的成熟硬件平台,最大程度确保了系统每个组成模块的可靠稳定性。可以说,昆腾+ ePAC的软硬件平台和核心控制技术均经过市场的验证,能确保在水处理、市政建设、石油石化、冶金、火电、水电、地铁等领域稳定运行。

施耐德电气(中国)有限公司工业事业部过程自动化市场部总监马乐丰(左)

施耐德电气(中国)有限公司工业事业部副总裁过程自动化负责人何林(右)

 

  而围绕工控领域越来越重要的工业信息安全问题,施耐德电气也提供了强大的技术保障。昆腾+ ePAC通过了工业自动化安全领域最权威的国际认证Achilles level2 网络安全认证,这就表示,昆腾+ ePAC的网络信息安全防护能力,可以最大限度减少病毒攻击事件的发生,保护用户工业系统信息安全。未来的自动化控制系统已经不是一个独立的系统,而是与管理层或其他系统之间都存在互联互通,这就要求安全防护问题不能停留在某一层面解决,必须从整体考虑。施耐德电气提倡构建纵深协同防御体系,例如,提供尽量开放的平台,用户在分层分级防护的时候更容易部署,另外在产品层面,把安全防护做到最好的状态。

 

迎接未来简于形

  除了强大的功能之外,昆腾+ePAC小巧时尚的外观也颠覆了控制系统的传统印象。

  在昆腾+ePAC设计之初便融入了工业美学的思考,产品白色的主色调点缀企业logo的绿色,让这款应用于工厂-25℃~60℃工况的强悍产品看上去依然温婉而优雅。另外,昆腾+ ePAC表面摒弃了拨码开关或钥匙开关等拨钮的设计,这种细节一方面让产品外观更简洁,更重要的也避免了人员在设备维护时由于触碰而造成的误操作,提高了运行的可靠。

  昆腾+ ePAC对于细节的雕琢,让选型、方案配置、维护、运营、升级改造都变得更为简单。昆腾是业界第一个把LCD显示屏集成在CPU上面的产品,为此得到用户广泛的支持。而在冗余控制器昆腾+ ePAC之中,这一饱受赞誉的细节却不见了。为什么呢?“我们认为,当自动化控制水平达到一定程度的时候,未来的维护检修机制也会发生变化,那就是现场维护人员、巡检人员,不需要也不应该碰触核心控制器件。CPU是控制器的核心,管控着众多设备,如果发生误操作造成的损失会相当严重。此外LCD模块是一个易损件并耗电,会降低整个CPU的寿命,提升故障率。“而基于网络服务(webserver)功能,可帮助维修检修人员,随时随地通过手机、PAD等智能终端轻松掌握工厂运营数据,而无需配备特殊特备。这也是维护诊断领域未来发展的趋势。

 

  昆腾+ ePAC没有采用侧插式的安装底板,而采用网络连接插接方式,简单操作即可完成安装。并且所有的模块都支持热插拔,当一个模块发生故障,即使不是专业的维护人员也能完成模块更换,让系统继续运行,大大简化了用户的使用难度,解放人力,提升效率。

 
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