NAMUR 開放式架構（NOA）
  過程分析技術（PAT）在(zai)化(hua)工(gong)行(xing)業(ye)中(zhong)發(fa)揮(hui)著(zhe)重(zhong)要(yao)作(zuo)用(yong)。例(li)如(ru)，為(wei)了(le)提(ti)高(gao)效(xiao)率(lv)並(bing)從(cong)傳(chuan)統(tong)的(de)基(ji)於(yu)時(shi)間(jian)的(de)定(ding)期(qi)維(wei)護(hu)轉(zhuan)變(bian)為(wei)基(ji)於(yu)狀(zhuang)態(tai)的(de)優(you)化(hua)維(wei)護(hu)，拜(bai)耳(er)集(ji)團(tuan)采(cai)用(yong)了(le)先(xian)進(jin)的(de) NOA 方案，即在不改變現有控製技術的情況下，通過倍福的 CX8110 嵌入式控製器、EL3182 EtherCAT HART 端子模塊和 TwinCAT OPC UA 服務器無縫集成緊湊型邊緣設備來實現這一目標。

由嵌入式控製器、HART 端子模塊
  和 OPC UA 服務器組合打造的緊湊型 NOA 邊緣設備

  拜bai耳er是shi一yi家jia在zai醫yi療liao保bao健jian和he營ying養yang生sheng命ming科ke學xue領ling域yu擁yong有you核he心xin競jing爭zheng力li的de國guo際ji知zhi名ming企qi業ye。公gong司si致zhi力li於yu通tong過guo產chan品pin和he服fu務wu
，幫bang助zhu人ren們men克ke服fu全quan球qiu人ren口kou不bu斷duan增zeng長chang和he老lao齡ling化hua帶dai來lai的de重zhong大da挑tiao戰zhan
，造zao福fu人ren類lei和he地di球qiu繁fan榮rong發fa展zhan。拜bai耳er目mu前qian在zai多duo馬ma根gen化hua工gong園yuan區qu（Chempark Dormagen）建有一家生物製劑工廠和六家生產活性藥物成分的工廠，約有 1230 名員工在園區工作。拜耳在該生產基地生產的產品主要包括殺菌劑、除草劑和殺蟲劑使用的 35 種活性成分和 10 種有機中間體，著名產品品牌有殺菌劑 Luna、除草劑 Laudis 和殺蟲劑 Movento。

 
  項目團隊：拜耳生產計劃工程師 Roger Rossmann 博士（中）與來自倍福流程工業部門的 Lennart Winkler（左）和 Sebastian Böse（右）

  通過現場設備監控嚴把產品質量關
  在生產過程的各個環節進行適當的測評是確保產品質量的重要因素。借助過程分析技術 (PAT) 可(ke)以(yi)在(zai)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)實(shi)時(shi)在(zai)線(xian)測(ce)評(ping)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)，直(zhi)接(jie)向(xiang)生(sheng)產(chan)操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)提(ti)供(gong)進(jin)一(yi)步(bu)過(guo)程(cheng)控(kong)製(zhi)相(xiang)關(guan)的(de)反(fan)饋(kui)信(xin)息(xi)。在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)
，傳(chuan)統(tong)的(de)分(fen)析(xi)質(zhi)量(liang)測(ce)量(liang)方(fang)法(fa)采(cai)用(yong)的(de)是(shi)介(jie)質(zhi) pH 值測定法。
  由於 PAT 在生產過程中的質量監控中發揮著重要作用，因此確保其正常運行尤為重要。因此
，化工行業在過去已經建立了 PAT 預防性維護機製，通常采用基於時間的定期維護計劃。大量的 PAT 設she備bei可ke同tong時shi提ti供gong大da量liang的de狀zhuang態tai信xin息xi，但dan這zhe些xie信xin息xi目mu前qian在zai很hen大da程cheng度du上shang仍reng未wei得de到dao充chong分fen利li用yong。這zhe是shi因yin為wei狀zhuang態tai信xin息xi沒mei有you進jin行xing標biao準zhun化hua處chu理li，需xu要yao完wan成cheng大da量liang的de數shu據ju編bian譯yi前qian期qi準zhun備bei工gong作zuo。換huan句ju話hua說shuo，借jie助zhu標biao準zhun化hua的de狀zhuang態tai信xin息xi

，就jiu有you機ji會hui將jiang基ji於yu時shi間jian的de定ding期qi維wei護hu轉zhuan變bian為wei基ji於yu狀zhuang態tai的de優you化hua維wei護hu，從cong而er進jin一yi步bu提ti高gao PAT 的運行效率。

 
  倍福 CX8110 嵌入式控製器後插接了 EL3182 EtherCAT 模擬量輸入端子模塊，以連接 HART 現場設備

  NOA 可為已有過程裝置帶來優勢
  congxianchangshebeizhongtiqugengduodeshishishujuhuozhuangtaixinxishiyixiangteshudetiaozhan，youqishizaiyiyoudeguochengzhuangzhizhong。muqian，xianyoudezidonghuajiegoujihuzhinengjiluyuguochengkongzhixiangguandeceliangshuju，bingbudasuantongguojichengxinjishulaigaibian。zheyeshiliuchenggongyezidonghuajishuyonghuxiehui（NAMUR）開發 NAMUR 開放式架構（NOA）的初衷。NAMUR 推薦性規範 NE 175 中描述的方案在不改變現有控製係統的情況下擴展自動化架構。因此，NOA 的核心任務是提供從現場層到更高層級應用的信息，以監測現場設備和優化過程裝置（監測和優化 ― M+O）。現場傳輸的數據類型取決於所使用的現場設備和具體的分析工具。重點是要包含設備狀態或過程質量信息的循環參數。
  過程自動化領域涉及到的協議和通信技術種類非常多。倍福項目團隊（由拜耳生產計劃工程師 Roger Rossmann 博士、來自倍福流程工業部門的 Lennart Winkler 和 Sebastian Böse 組成）決定使用 HART 協議初步實現拜耳的 NOA 方案。這個決定為項目帶來了三大明顯優勢：
  協議應用範圍廣泛，因此被不同製造商的很多現場設備所使用
  在實際的 4-20 mA 測量值上疊加數字信號
，可以傳輸更多數據，例如現場設備的狀態信息
  通過特殊的饋電隔離器（已成為很多過程裝置自動化結構的一部分），可以輕鬆打開第二個通道。這意味著與現場設備的連接被分為 4-20 mA 信號
、HART 通信和電源電壓，因此，與過程控製係統的現有連接不會被中斷。相應的數據可通過第二通道接收，並用於 M+O
  借助倍福的 EL3182 EtherCAT 模擬量輸入端子模塊可以在非常緊湊的安裝空間內通過 HART 協議連接兩台現場設備。嵌入式控製器（如 CX8110）和 TwinCAT 自動化軟件相結合
，無需專門開發硬件
，即可構建一個模塊化
、可擴展的邊緣設備。其功能可分為三個部分：
  通過 HART 協議接收實時數據
  轉換數據
  為上一級分析工具提供信息
  必須由邊緣設備發送命令，才能通過 HART 協議讀取實時數據。待讀出的數據以及將這些數據存儲在現場設備中的命令取決於具體的設備類型（pH 值、氧氣

、溫度等）和製造商。倍福為此開發了一個用於存儲讀取實時數據所需信息的數據庫。相應的文件會被讀入 TwinCAT，從而實現與數據庫中存儲的所有現場設備的通信。如果有一台現場設備連接到了邊緣設備
，就會自動檢測到該設備
，並發送相應的 HART 命令，然後使用存儲的轉換表和 TwinCAT 功能對接收到的數據進行轉換。
  此時存儲在 PLC 中的實時數據必須能夠提供用於下一個步驟中的進一步分析。因此，NAMUR 推薦使用 OPC UA。倍福產品係列種類豐富，包括 TwinCAT OPC UA 服務器。它以存儲的信息模型為基礎
，直接填充 PLC 中的實時數據。該信息模型基於過程自動化設備信息模型（PA-DIM），並通過 PAT 現(xian)場(chang)設(she)備(bei)的(de)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)擴(kuo)展(zhan)。此(ci)外(wai)，用(yong)戶(hu)也(ye)可(ke)以(yi)定(ding)製(zhi)該(gai)信(xin)息(xi)模(mo)型(xing)
，以(yi)包(bao)含(han)更(geng)多(duo)參(can)數(shu)。可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)檢(jian)測(ce)到(dao)的(de)現(xian)場(chang)設(she)備(bei)類(lei)型(xing)自(zi)動(dong)移(yi)除(chu)或(huo)添(tian)加(jia)每(mei)個(ge) OPC UA 節點。

 
  由於嵌入式控製器和 EtherCAT 端子模塊組成的解決方案非常緊湊，因此 NOA 方案也可在安裝空間極小的係統中實施。

  解決方案易於實施
  Roger Rossmann 博士認為，倍福解決方案具有易於實施的特點。他還表示：“yongyuhuoqubiaozhunhuashengmingzhouqishujudekuguanlifangfabujinshikaifangshide
，erqiebeifuzhengzaiduiqijinxingjinyibudekaifa。congchangyuanlaikan
，beifujiejuefangandeyoushihaibaokuotanenggouzidongjiancexianchangshebeidebianhua，jiwuxuzhongxinjinxingcanshushezhi。zuizhideyitideshi，bianyuanshebeiyiyukuozhan，yincikeyizaiyiyouxiangmuzhongchixujinxingkuozhan。fangbao I/O 端子模塊產品係列還允許在符合防爆要求的情況下，使用現場設備的第二個輸出端采集 HART 信息。”