????????在過程自動化行業(yè)中，模塊化設備概念近年來越來越受歡迎。其中最熱門的是MTP。MTP稱為模塊類型封裝，它是過程工業(yè)自動化技術用戶協(xié)會（NAMUR）提出的過程自動化行業(yè)的模塊化標準，通過這種模型，開發(fā)工作的重點從以設備為中心轉移到以模塊為中心，從而可以根據 不斷變化的需求輕松、靈活地對設備進行調整。該標準是即插即用制造的重要一步。
NAMUR（過程工業(yè)自動化技術用戶協(xié)會）。這家總部位于德國的國際集團代表了自動化技術的用戶，包括過程控制技術專家。NAMUR在全球擁有150多家成員公司，他們及其成員了解即插即用模塊的價值 。他們還了解工廠操作員希望如何工作：標準數(shù)據與標準接口。該小組正在幫助創(chuàng)建一種模塊化的特定標準，稱為模塊化類型包（MTP）（VDI/VDE/NAMUR 2658），包括涵蓋從數(shù)據方面到人機界面 （HMI） 的所有內容的各個部分。該標準描述了使用 OPC 統(tǒng)一架構 （UA） 的功能，例如通信、警報、安全等。
????????對于過程控制制造商來說，水平集成（機器對機器自動化）和垂直集成（機器對工廠自動化）通常是生產前的最后一步。這些步驟包括在成套設備（如撬塊）上限定可編程邏輯控制器 （PLC） 代碼操作，以及調試負責全廠自動化的分布式控制系統(tǒng) （DCS）。工廠自動化工程師通常在DCS中使用功能框圖對象，而設備專家則使用PLC中的梯形圖邏輯。
????????隨著人們對模塊化的興趣日益濃厚，制造商面臨的潛在挑戰(zhàn)也隨之增加：一家公司提供全廠分布式控制系統(tǒng)（DCS），另一家公司為生產設備提供自動化組件，甚至在其他設備上使用多個第三方組件。結果，進入工廠的可編程邏輯控制器（PLC）數(shù)量成倍增加。
????????MTP標準與其他NAMUR建議兼容：NE148和工業(yè)參考架構模型（RAMI）4.0。MTP已經發(fā)展到關于設施中組件生命周期的IEC標準。它基本上說一切都應該模塊化，以便隨時輕松升級或更換部件。我們將在熟悉一些關鍵術語后探索它的功能VDI 2776 第 1 部分
- 過程設備裝配（PEA） — 一種自動化的，從安全角度來看，幾乎自主的模塊化工藝單元，由一個或多個功能設備組件組成，代表模塊化工廠內的加工步驟或提供基礎設施
- 流程編排層（POL） — 跨越自動化和信息技術級別的設備組件，用于模塊化系統(tǒng)的操作. 修改時，不再需要完全重新編程設備，因為 大部分邏輯都存在于各個模塊中。上位控制 器只是協(xié)調模塊及它們所提供的服務，這就是為什么它被描述為流程編制層（POL）.PEA與POL 之間通過OPCUA 實現(xiàn)信息交換。
- MTP — 模塊化過程單元自動化技術的接口和功能的正式描述。
????????模塊/設備供應商提供的MTP文件是MTP標準的核心，代表PEA的接口。該文件包含POL設置其通信，標簽，服務和HMI的所有必要信息，以便它可以監(jiān)視/控制PEA。
????????MTP文件使用國際標準（IEC 62714）自動化特定的XML數(shù)據格式稱為自動化標記語言（AML），用于定義每個設備。例如，具有自己的控制和可視化系統(tǒng)的生物反應器將提供一個MTP文件，該文件定義了其中可用的各種內容，包括：
服務 — 加熱、攪拌、pH 控制
數(shù)據 —溫度、壓力、流量
可視化 — 與 POL 操作相關的操作員圖形
警報
事件/條件
用于獲取上述項目的OPC UA連接和標簽信息.
????????符合 MTP 標準的 POL 從其系統(tǒng)內的各種模塊（skid）導入 MTP 文件，并使用這些信息開發(fā)工廠級可視化和批處理系統(tǒng)來監(jiān)視和控制這些模塊塊?，F(xiàn)在，POL 允許工廠級操作員使用統(tǒng)一的圖形和對象來監(jiān)視和控制模塊（skid）。POL 還允許批處理系統(tǒng)使用標準配方監(jiān)視和控制服務，而與模塊（skid）功能或供應商無關。
注：英文中Skid 我覺得是模塊的意思，自接翻譯成“滑塊”好像怪怪的。不知過程控制專業(yè)中如何反映？
實現(xiàn)技術
AutomationML語言描述
? ? ?MTP 模塊的描述使用了AutomationML 語言。PEA讀取AML 描述的MTP 文件，生成一個符合標準 的 PLC 模板，在這個模板中，所定義的元素 被映射到 MTP 專用的IEC 61131 軟件庫中的功能塊。這樣可以最大限度地減少開發(fā)人員 編程模塊時的工作量，例如服務關系可以自 動實現(xiàn)。開發(fā)人員只需編程特定過程的服務狀態(tài)。
OPCUA協(xié)議
PEA和POL 之間采用了OPCUA 協(xié)議，這需要將MTP 的模型轉換成為OPCUA 信息模型。
P&ID
? ? ?P&ID是英文Process & Instrument Diagram（工藝和儀表流程圖）的縮寫，是工程上最基本的圖紙資料，在過程控制領域使用P&ID圖來描述所有工藝、儀表、管道、設備的相關信息。MTP 中的某些文檔好像可以從P&ID推導而來。
MTP 運行時
????????MTP 文件下在到PLC或者DCS 控制器中，就能夠執(zhí)行。所以，PLC 或者DCS中有一個MTP 運行時 Runtime。
MTP 文檔的基本結構
其中Services 是模塊中的服務， 是采用PLC 的ST 語言編寫的程序。
結束語
????????任何一項模塊化標準在開發(fā)階段，軟件工具和運行時非常重要。而技術成熟后，模塊庫才是決定成敗的關鍵因素。正如我在文章中所說的，模塊化技術將開發(fā)工作的重點從以設備為中心轉移到以模塊為中心。擁有MTP 技術的廠商聲稱，MTP提高了60% 的開發(fā)效率。這一結論只有當應用工程的大多數(shù)MTP 都可用的前提下才是正確的。如果為某一個特定的應用，采納模塊化技術的話，只會增加開發(fā)的復雜性。模塊化的優(yōu)勢在于技術的復用。
筆者認為：? MTP廠商協(xié)助過程控制集成商和設備廠商開發(fā)MTP 模塊是MTP 技術成敗的關鍵。文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-408089.html
我對過程控制不熟悉，對MTP 也不熟悉。本文只是一篇學習筆記。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-408089.html
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