控制技术与工程设计的完美结合

“利用这一项目，我们想在集成化方向迈出第一步，很幸运，我们成功了。”
——Thomas Tauchnitz博士，德国Sanofi-Aventis公司流程工艺部负责人
 

德国法兰克福市Sanofi-Aventis德国公司的流程工艺部负责人Thomas Tauchnitz博士在介绍把Comos和Simatic PCS 7结合在一起的试验项目时说道，“从一开始就显现出非常好的发展前景。”本文将介绍这一成果和经验。

PROCESS：Tauchnitz博士，您在2005年的一篇文章中介绍了把流程工艺技术和自动化技术结合在一起的集成式工程设计工具的研发情况，文章结束时，您对尚未出现的集成式工程项目设计工具提出了责难，您当时想达到的目的是什么？

Tauchnitz博士：这出自于五年多前法兰克福工厂的具体实际：在流程工艺技术的功能说明和流程生产的主控系统执行之间有着无法消除的差距，因此我就有了这样的想法：这两个系统应该很好地相互融合在一起。我想利用这篇文章唤起我们合作伙伴的注意，使其改进系统中的问题。我们也与一些软件系统供应商进行了交流。后来西门子收购了Comos，而我们多年以来一直使用Comos的工程设计软件，这时我就想，这也许是按我们的想法办点实事的时候了。

PROCESS：自那以后进展如何？

Tauchnitz博士：2009年年中我们开始了试验项目的第一步，那时我们手里有一个小型的、但却是非常典型的医药产品设备的生产合同——容积为3000L的配药设备。利用这一项目我们想在集成化方向迈出第一步，很幸运，我们成功了。对此我要强调说明一点，在我们完成这一试验项目之后，我们还没有达到预期的目的。

PROCESS：这个过程中有没有令人失望的结果出现？

Tauchnitz博士：没有，我们非常清楚，未来的道路还很遥远，但重要的是，我们已经迈出了第一步。现在，不仅仅是我们，西门子公司也在集成技术的研发中继续努力前进。我们的研发到了关键时刻，但关于PCS 7装备模块的自动化设定和双向的自动化数据交换的项目，目前我们尚未成功，而自动化的双向数据交换恰恰是我们工作的动力。同时，我们也掌握了一些重要的知识，而这些知识在流程工艺技术人员、电气控制技术人员那里都是非常缺乏的，我们将继续利用这些宝贵的知识和经验完成项目。

PROCESS：这是否意味着合作将会继续下去？

Tauchnitz博士：当然。我们已经在下一项目中将流程工艺设备的功能图制定出来了，可重复使用的软件大大地减轻了我们的工作量。我认为，西门子又从我们这里学到了一些东西：适用于工业企业的装备模块标准化在流程工业企业中是不适用的，而且也是没有意义的，这些都肯定要在下一步接口技术和功能的研发中予以考虑。对于像西门子这样的公司也能够注意到用户的愿望和需求是用户企业的一大幸事。

PROCESS：在这样的密切合作中，您是否会放弃依赖于您的供应商？

Tauchnitz博士：“依赖”这个词不太确切，Comos是我们设计功能图的工程设计软件，这对我们来讲是非常明确的。这不是依赖或不依赖的关系，相反是我们的标准工具。在流程设备的主控系统中，我们将来选用的将是能够最佳地满足我们要求的系统。由于工程项目的设计是独立于Comos的，因此我认为也没有什么技术上的问题。

PROCESS：您对西门子研发的在Simatic PCS7与Comos之间交换工程设计数据的接口有何看法？

Tauchnitz博士：这种集成是非常重要的，在今后的5年或者20年里，我们肯定会有其他版本的Comos软件和其他版本的PCS 7。这些都始终应该保持能够在已有的流程设备中顺利的升级、修改，制定出的文件记录也应保持统一的标准。因此，一个系统集成的接口是非常有必要的，从一个医药产品生产厂的角度出发，我也希望这样的接口确确实实是有效的。

PROCESS：尽管做一个最终总结还显得为时过早，但我想问一下，您对能够节约20％左右的规划设计工作量这一说法有何看法？

Tauchnitz博士：我想说的是，在功能图和自动化软件制造中减少20%的工作量还是保守的说法，因为这些领域中很大的工作量还是依靠“手工劳动”来完成。但我同时认为，这只是其整个用途中很少的一部分。我们认为，它至少能在下列4个方面产生效益：第一，明显缩短项目的研发时间。当前流程设备主控系统的程序编制从功能用途的说明到流程设备的调试共计要4个月的时间，将来这一阶段不会超过两周，在理想的情况下，我们所需的仅仅是计算机用于程序编译的几个小时而已。第二，资质认证、鉴定工作变得更加容易了。我可以保证获得认证的、向不同系统传输数据的接口不会出错。第三点我已经说过了，这就是流程工艺技术文件的问题。目前的情况是：在完成流程设备的调整试车之后很难得到记录设备调试真实结果的文件记录，使用了20年的流程工艺设备的真实情况绝不可能与设计任务书中要求的参数完全吻合。而使用寿命周期的观点在医药产品生产的流程设备中恰恰是最重要的，在这一点上，我们的集成化系统能够做到更好。第四，我们的这一系统具有升级的能力，我们只需向主控系统输入一次配料装置中设计的功能，今后就可以重复使用了，当然，必要的修改也是不可或缺的，但我们的修改不再是在一张白纸上重新开始。总之，这些优点带来的节约绝不止20%的软件领域内规划设计工作量。

关于Tauchnitz博士

Thomas Tauchnitz博士就读于汉诺威电子技术学院调节技术系。1986年，他就职于当时的H?chst股份公司，自1993年开始在医药产品生产领域中工作。在专业技术领域中，他是流程自动化领域的专家，并且是“流程工艺技术和驱动系统”第二工作组的协调员。

由方案到设备：Sanofi-Aventis公司的试验项目

工程设计软件的内部结构示意图。它含有西门子公司和Sanofi-Aventis公司合作研发的

第一个由Sanofi-Aventis公司与西门子公司合作开发的试验项目已经顺利完成，该项目在德国法兰克福市H600高速公路旁的H?chst工业园中，将3000L配料设备流程工艺技术功能与流程设备控制功能集成在一起。这一配料设备看似简单，但却具有许多典型的流程工艺装备和工艺过程，非常适合用作试验项目。配料设备的功能由主控系统Simatic PCS7系统进行控制，使用的硬件为Simatic PCS7 Box RTX系列产品，经分散式配置的Simatic ET 200M现场总线外设与Simocode电动机控制器和Simovert变频器保持通信；设备的检测点主要是利用Profibus PA进行连接的。另外，Sanofi-Aventis公司的Comos PT也由西门子公司集成到PCS 7中，工作在Comos PT软件环境中的系统构件也纳入到了Simatic PCS 7的硬件配置之中。同时，工作在Comos PT软件工具下的检测点控制也都转换为Simatic PCS 7 CFC的检测点控制；由Comos PT设定的设备模块部分的利用一款自动化工具软件、部分的手工转换成PCS 7 SFC控制了，由统一的应用软件对设备的操作进行控制。2009年7月，西门子公司对这一软件进行了测试，8月初开始在Sanofi-Aventis公司里开始对这一软件系统进行工厂应用测试，8月中旬，这一系统安装到法兰克福的工业园中，8月17日开始对整套设备进行调试和试车，以验证设备的正确性。