工業4.0的(de)實施有助于企業在自動化(huà)系統（包括用(yòng)于城(chéng)市供水(shuǐ)和(hé)廢水(shuǐ)處理(lǐ)的(de)多(duō)泵系統）的(de)運行中實現最佳性能、提高(gāo)可(kě)靠性和(hé)節約成本。使用(yòng)傳統的(de)專有控制平台則無法完全利用(yòng)這(zhè)些優勢。

開放平台通(tōng)過促進不同系統和(hé)設備的(de)集成和(hé)互操作性，爲協作和(hé)創新奠定基礎，從而實現工業4.0。開放，是泵的(de)控制以及所有自動化(huà)系統發展的(de)一個(gè)未來(lái)趨勢。

各種泵的(de)系統之間差别很大(dà)，控制它們的(de)設備亦是如此。一般來(lái)說，處在泵控制器兩端的(de)是專用(yòng)控制器和(hé)通(tōng)用(yòng)控制器，如可(kě)編程邏輯控制器（PLC），通(tōng)過編程可(kě)以控制多(duō)泵系統以及外圍功能，甚至控制整個(gè)泵站。

專用(yòng)控制器針對(duì)泵的(de)應用(yòng)進行了(le)優化(huà)，定義了(le)特征/功能集，它易于選擇，并能獲得(de)制造商的(de)支持。相比之下(xià)，PLC 可(kě)通(tōng)過編程提供任何所需的(de)功能，并可(kě)提供多(duō)種硬件平台和(hé)通(tōng)信選擇，以便集成到工廠網絡中。

這(zhè)兩種方法已經使用(yòng)了(le)幾十年，對(duì)于特定應用(yòng)每種方法都有其優勢。然而，它們也(yě)都有缺點。專用(yòng)控制器通(tōng)常是固定設計，沒有升級或遷移到新技術的(de)選項。PLC需要專有平台的(de)特定知識才能進行編程和(hé)支持，而第三方編程的(de)特性/功能集是自定義的(de)，很難在系統的(de)整個(gè)生命周期内提供支持。

相對(duì)于專用(yòng)控制器，盡管PLC有更多(duō)選項遷移到新平台，但從傳統PLC系統過渡到最新平台，可(kě)能既耗時(shí)又昂貴——即使是同一制造商的(de)産品也(yě)是如此。專用(yòng)控制器和(hé)PLC共有的(de)其它缺點，包括用(yòng)于過程可(kě)視化(huà)的(de)選項有限，以及可(kě)能需要額外編程和(hé)配置的(de)專用(yòng)硬件。

理(lǐ)想的(de)泵控制器應可(kě)以結合專用(yòng)控制器和(hé)基于PLC的(de)控制器的(de)最佳特性。它建立在一個(gè)開放式平台上，該平台支持在來(lái)源不同的(de)各種編程環境中開發應用(yòng)程序。最重要的(de)是，理(lǐ)想的(de)控制器很容易與其它系統和(hé)設備集成，從而實現實時(shí)數據共享和(hé)分(fēn)析，爲泵系統的(de)運行做(zuò)出更好的(de)決策。

在自動化(huà)領域，開放式平台爲何具有如此多(duō)的(de)優勢？開放式平台能夠使用(yòng)先進技術和(hé)應用(yòng)，如工業物(wù)聯網（IIoT）、機器學習(xí)和(hé)雲通(tōng)信，以提供更大(dà)的(de)連接性、互操作性和(hé)靈活性。此外，開放式平台可(kě)實現：

■ 互操作性：開放式平台允許不同的(de)系統和(hé)設備進行通(tōng)信、協同工作，并無縫集成各種技術和(hé)數據源，從而提高(gāo)效率。

■ 數據共享：開放式平台實現了(le)不同系統和(hé)應用(yòng)之間的(de)數據共享，這(zhè)對(duì)過程優化(huà)和(hé)提高(gāo)效率至關重要。

■ 協作：開放式平台爲制造商、編程人(rén)員(yuán)、供應商、系統集成商和(hé)客戶之間的(de)協作奠定了(le)基礎，從而提供更具創新性的(de)産品和(hé)服務。

■ 靈活性：開放式平台使制造商能夠快(kuài)速、輕松地采用(yòng)新技術和(hé)過程，從而靈活應對(duì)不斷變化(huà)的(de)市場(chǎng)條件和(hé)需求。

Linux 因其開源性、靈活性、穩定性、安全性和(hé)經濟性而成爲廣受歡迎的(de)開源平台。在配置Linux操作系統的(de)工業硬件上運行泵的(de)控制應用(yòng)，除了(le)提供啓動和(hé)停止等基本功能外，還(hái)可(kě)以提供更多(duō)高(gāo)級功能。增強的(de)應用(yòng)功能可(kě)能包括：

■ 預測性維護：利用(yòng)數據分(fēn)析和(hé)機器學習(xí)算(suàn)法，預測多(duō)泵系統何時(shí)需要維護，實現主動維護，減少停機時(shí)間，提高(gāo)系統的(de)可(kě)靠性和(hé)彈性。

■ 實時(shí)監控：對(duì)泵系統進行實時(shí)監控，可(kě)以深入了(le)解各個(gè)泵和(hé)系統的(de)性能，從而在出現問題時(shí)快(kuài)速高(gāo)效的(de)實施幹預。

■ 提高(gāo)效率：通(tōng)過識别需要改進的(de)領域，數據分(fēn)析可(kě)以幫助優化(huà)泵系統。例如，數據可(kě)用(yòng)于确定單泵最節能的(de)運行工況，從而降低能耗和(hé)運行成本。

■ 提高(gāo)自動化(huà)程度：更多(duō)數據有助于實現更多(duō)決策的(de)自動化(huà)，從而減少手動幹預的(de)需要。例如，根據需求變化(huà)自動控制各個(gè)泵的(de)速度，可(kě)确保系統以最高(gāo)效率運行。

■ 增強協作：更大(dà)範圍的(de)集成，允許泵系統不同部分(fēn)之間以及泵系統和(hé)外圍系統之間進行更多(duō)協作。這(zhè)使得(de)數據能夠實時(shí)共享，從而實現快(kuài)速有效的(de)決策。

如今，泵制造商提供的(de)産品已經越來(lái)越多(duō)地使用(yòng)數據來(lái)提高(gāo)效率，減少停機時(shí)間。一些平台允許客戶遠(yuǎn)程監控和(hé)管理(lǐ)泵，使用(yòng)數據分(fēn)析和(hé)機器學習(xí)算(suàn)法來(lái)優化(huà)泵的(de)性能。

工藝優化(huà)和(hé)降低成本的(de)目标并不局限于泵系統。理(lǐ)想的(de)泵控制器可(kě)以支持任何泵或泵系統，并易于集成到其它系統中，以在全廠範圍内提高(gāo)效率、降低成本。

一些供應商提供可(kě)用(yòng)于任何泵系統的(de)先進平台。通(tōng)過提供有關維修時(shí)點或更換泵的(de)詳細信息，使用(yòng)實時(shí)監控來(lái)優化(huà)泵的(de)性能并降低生命周期成本。這(zhè)種方法的(de)缺點是，它是一個(gè)封閉的(de)專有系統，安裝成本高(gāo)昂，并且需要訂閱服務來(lái)維持對(duì)數據的(de)訪問。

理(lǐ)想的(de)泵控制器可(kě)在一個(gè)平台上處理(lǐ)控制和(hé)高(gāo)級功能，以最大(dà)限度地降低成本和(hé)支持需求。它構建在諸如Linux等開放平台上，允許集成先進的(de)組件，提供雲連接，并支持不同來(lái)源、不同編程語言的(de)應用(yòng)。

當然，這(zhè)一切并不局限于泵控制。開放過程自動化(huà)的(de)概念在過程行業中越來(lái)越受歡迎，在這(zhè)些行業中，工廠大(dà)規模升級或更換系統的(de)成本非常高(gāo)昂，而且需要長(cháng)時(shí)間停機才能完成。

開放過程自動化(huà)（OPA）正在爲過程自動化(huà)系統開發一種新的(de)标準。它的(de)目标是爲過程自動化(huà)系統創建一個(gè)開放、可(kě)互操作和(hé)安全的(de)标準，允許用(yòng)戶混合和(hé)匹配來(lái)自多(duō)個(gè)供應商的(de)硬件和(hé)軟件，從而實現更大(dà)的(de)靈活性和(hé)創新。

開放過程自動化(huà)的(de)優勢包括能定制和(hé)優化(huà)過程自動化(huà)系統以滿足特定需求；使用(yòng)标準、現有商用(yòng)組件來(lái)降低成本并提高(gāo)效率；并使用(yòng)安全、可(kě)互操作的(de)組件來(lái)改善網絡安全。它代表著(zhe)過程自動化(huà)行業的(de)一個(gè)重大(dà)轉變，從封閉、專有的(de)系統，到具有更大(dà)靈活性和(hé)創新的(de)、開放的(de)可(kě)互操作系統。

盡管開放過程自動化(huà)成爲泵控制的(de)主流方法還(hái)需要一段時(shí)間，但其基礎——工業系統的(de)開放式平台——現在已經出現。在Linux平台上運行的(de)泵控制應用(yòng)也(yě)是如此，它們代表了(le)泵控制的(de)未來(lái)。

End.

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