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EcoStruxure工业物联网平台解读

2017/9/28    来源:e-works    作者:e-works  熊东旭      
关键字:EcoStruxure  工业物联网平台  
EcoStruxure是施耐德电气新一代的物联网架构与平台,在此之前,施耐德就已经发布针对电力行业的能效管理解决方案——PowerStruxure;针对机器制造行业的能效管理解决方案——MachineStruxure;以及针对工厂的能效管理解决方案——PlantStruxure。
    EcoStruxure是施耐德电气新一代的物联网架构与平台,在此之前,施耐德就已经发布针对电力行业的能效管理解决方案——PowerStruxure;针对机器制造行业的能效管理解决方案——MachineStruxure;以及针对工厂的能效管理解决方案——PlantStruxure。EcoStruxure平台的推出实现了从多维Struxure 向EcoStruxure平台的统一。从字面上来讲,E代表了能效,CO代表了控制,EcoStruxure就是我们能效管理平台的总称。
 
    一、EcoStruxure架构及功能
 
EcoStruxure物联网平台架构
 
图 1 EcoStruxure物联网平台架构
 
    图1为EcoStruxure物联网平台架构,总共三层,即互联互通的产品、边缘控制以及应用、分析与服务。
  
    在互联互通的产品层:实现智能化的基础是实现智能产品的互联互通。通过在断路器、变频器和制动器等关键设备中嵌入传感器、计算系统、IP网络和边缘分析等功能,可以实现对设备的发现和加载、设备的配置和通信、设备数据的收集和存储,并具备在设备层级进行本地分析、便捷配置和升级更新的能力。
 
    在边缘控制层:实现位于本地或云端运营的控制、管理、自动化和优化的各种构件。这是一套件由硬件连接功能诊断、驱动、工具箱和模板组成,不仅能够帮助用户实现对过程信息的汇总,还能实现对生产和设备数据的汇总。通过将此数据与场景结合,智能运营能够开启一个全新水准的分析、建模和数据可视化功能。
  
    在应用、分析与服务层:为了能够与任何硬件、系统或控制配合使用,EcoStruxure对于基于开放的IP协议的不可知厂商应用、分析与服务具备最宽泛的容纳能力。实现云连接,为控制、监视、远程联网和资产管理的应用、分析与服务的交付提供支持,这些全部都构建在微软Azure物联网套件之上。
 
    二、EcoStruxure工厂和机器解决方案
 
    1.互联互通产品
 
    包括Altivar Machine变频器和Altivar Process变频器。其中,Altivar机器变频器设计用于满足智能机器的各种要求,并且能够在简单和复杂应用中给予原始设备制造商对于变频器的选择指向。Altivar Process变频器不只是一台变频器,而是一款智能型互联互通产品,企业可以通过移动端访问有关信息,从而实时做出业务决策。此外,Altivar Process变频器可以对企业关键业务的过程和资产进行优化,提升能效。
 
    2.边缘控制
 
    包括SoMachine、Mondicon M580 ePAC控制器、Foxboro、Triconex、机器自动化。其中,SoMachine软件是一款集成Vijeo-Designer软件的开放、高效的专业软件解决方案。它同时集成用于运动控制设备的配置和传送工具。它具备符合IEC 61131-3标准的语言功能,集成现场总线配置程序、专家诊断功能和故障调试功能,以及维护和可视化等多重功能。
 
    Mondicon M580 ePAC控制器:施耐德2013年发布的业内第一款基于工业以太网的可编程自动化控制器,ModiconM580的核心优势在于通过最先进的ARM架构微处理器将标准的以太网嵌入自动化控制器,并且将它应用到现场总线、控制总线和内部的背板总线等所有的通讯中,以及所有的设备和模块,例如配电、低压电路板、能源管理功能等,从而形成一个完整的、真正意义上的开放网络,实现无缝的连接和通讯的优化。
 
    Foxboro 分布式控制系统:该系统极大的改进了当今现代制造企业的厂级操作、性能和资产利用率。Foxboro系列控制与 I/O 设备能够无缝集成现场总线功能,包括现场总线基础、在现场的现场总线基础控制、HART、PROFIBUS、Modbus。Foxboro DCS无缝完整集成的控件与一套功能强大的工具相结合,能极大的提高工厂的生产力和绩效。
 
    Triconex 过程安全解决方案:为工厂提供全套的安全关键解决方案和全生命周期安全管理理念与服务,贯穿于整个装置和企业,保持企业安全可靠稳定运行与盈利增效的同步。还可搭载三款获得TUV认证的安全控制平台:Tricon、Trident、Tri-GP,以灵活多样的过程安全解决方案来应对不断变化的情形,包括不断增加的复杂性,不断出现的各种威胁,及对风险的有效控制和降低。
 
    机器控制:施耐德机器控制解决方案涵盖了对机器所需的安全功能及可扩展性。可以实现对机器的协调控制或同步控制,适用于各种自动化系统和行业,包括各种自动化包装机器、物料搬运、暖通空调控制、泵控、材料加工控制等。
 
    3.应用、分析与服务
 
    Wonderware系统平台2017:2017年施耐德发布了新一代Wonderware的System Platform 2017工业物联网软件平台,这是一款适用于监管、监视控制与数据采集系统(SCADA)和工业物联网(IIoT)的快速响应控制平台。该平台通过增强的图表、可视化以及导航重新定义态势感知,从而在任意设备上快速展现可行性智能。作为面向工业领域的EcoStruxure的固有组成部分,可帮助多个行业实现数字化,同时提升行业的智能化、决策力、生产力及运营效率。作为新一代平台,System Platform 2017为开发人员与用户提供了重要的新能力。
 
    EconStruxure利润顾问:通过EcoStruxure利润顾问,企业可以 衡量和控制每一个工厂资产和资产集的实时利润表现,并利用大数据分析和专利实时会计模型来确定潜在的盈利改进,将控制和自动化系统转换成工业利润引擎。EcoStruxure利润顾问利用大数据分析,实时监测工业运行的财务绩效。 
 
    企业资产绩效管理:施耐德企业资产绩效管理解决方案能投通过对企业数据捕获和分析,进行主动维护执行的操作和优化。从而减少非计划停机时间,提高资产利用率,降低维护成本,让资产实现最大经济回报。
 
    三、EcoStruxure其他行业解决方案
 
    除了EcoStruxure工厂和机器解决方案之外,施耐德还分别推出了针对楼宇、信息技术、配电、电网等行业的工业物联网解决方案。
 
 EcoStruxure行业解决方案
 
图 2 EcoStruxure行业解决方案
 
    1.EcoStruxure楼宇行业解决方案
 
    面向楼宇领域的EcoStruxure,同时提出强弱电一体化的独特理念,意在通过无缝集成 EcoStruxure Power及 EcoStruxure Building架构,融合物联网、移动技术、传感器、云计算、数据分析和网络安全等先进科技,对楼宇设备用能情况进行“监、管、控”一体化管理,并对管理及运维各环节实时进行监控、操作及分析,提升楼宇整体性能表现。
 
    面向楼宇领域的 EcoStruxure 通过以下三个层面的创新,帮助客户实现能效和运营效率的最优化。
  • 互联互通的产品:涵盖楼宇自控、智能照明、门禁管理、视频监控、综合布线、配电产品、UPS等产品及系统,提供7x24h连通性和出色效率,保障楼宇内部各系统稳定运行及数据互联;

  • 边缘控制:通过基于IP架构的集成化楼宇管理平台与电力管理平台打造智能楼宇数字化神经中枢,可以有效地集成管理楼宇中各种强、弱电系统,实时跟踪电力及设备运行状况,监控并快速采集数据,实现数据共享及联动控制,并优化配电网络的电力可用性、改善设备运维、提高能源效率及可靠性;

  • 应用、分析与服务:通过采用云计算、人工智能等技术的应用、分析以及全生命周期服务,实现高效运营及可持续发展。
 
    2.EcoStruxure配电行业解决方案
 
    应用于配电领域的EcoStruxure是整体架构中应用最广泛的,提供了业界最全面的互操作、云连接及预置技术,服务于楼宇、工业、数据中心、基础设施等终端市场,从三个技术层面进行创新:
 
  • 互联互通产品:由众多智能断路器、电力仪表、滤波器以及UPS等智能元件和智能中低压成套设备组成,如Masterpact MTZ,工业上首个嵌入1级电能测量功能的空气断路器;Smart PIX——基于物联网技术的中压开关柜,使用在线监测传感装置及一键式顺序化操作,提供7/24h连通性和出色效率, 均可无缝集成至Smart Panels智能配电系统。施耐德电气断路器的年出货量达亿计,以此实现更大意义上的互联互通。

  • 边缘控制:用户可通过本地的控制软件或基于云端的施耐德千里眼方案,实时或定期获取信息,实现实时、远程的操作控制和运维管理。例如,Power Monitoring Expert,一个开放、可互操作和可扩展的电力管理软件包,可跟踪实时电力状况,帮助客户改善效率并提高可靠性;此外,Power SCADA Expert可提供快速的数据采集监控,优化配电网络的电力可用性。

  • 应用、分析和服务:通过对收集的数据进行专业加工、运算处理,帮助客户做出合理且及时的决策,从而降低成本并提高效率。如电气资产性能优化咨询, 对设备的运行, 可对老化分析进行全面评估, 对有限资金的投入选择提供优化建议,从而进行改造和维修。此外,电能优化咨询, 可对系统的电能质量和运行做出预测和报警, 有效避免不必要的停电损失。
 
    3.EcoStruxure数据中心解决方案
  
    施耐德电气推出的新一代EcoStruxture架构与平台,可以为数据中心客户提供从互联互通的产品层到边缘控制层,再到应用、分析与服务层三个技术创新层面的,业内最全面的、可互操作的、基于云端或现场客户端的解决方案。  
 
    互联互通产品:Galaxy VX,这款高效、灵活、可扩展的三相不间断电源采用250kW模块化柜体结构扩容,单机可提供高达1500 kW 的高效可扩展的三相电源保护,适用于大型工业企业、数据中心和工业应用。Galaxy VX具有切换自如的三种运行模式、创新四电平逆变专利技术、冗余模块化设计以及兼容铅酸电池、锂电池、镍镉电池和飞轮储能等多样化储能技术。目前Galaxy VX已于2017年年初在中国地区上市,并已于近日在中国规模最大的集成电路芯片制造企业成功实现首台的负载运行。
 
    边缘控制:StruxureWare数据中心运行管理套件8.1版处于施耐德电气EcoStruxure架构的边缘控制层,这是施耐德电气StruxureWare数据中心运行管理套件的最新增强版,通过新增功能,可进一步提升能效及数据中心环境监控能力。作为行业领先的数据中心基础设施管理(DCIM)套件,StruxureWare数据中心运行管理套件,可提升数据中心运营的透明度,优化和控制性能,并降低成本,从而成为决策制定中不可或缺的一部分。
 
    应用、分析与服务:即将推出的StruxureOn数字云服务,通过将客户数据中心物理基础设施、管理软件与施耐德电气的云平台相连接,将可为客户提供更便捷快速的问题解决方案和数字化服务,从而提高数据中心管理者对数据中心维护、正常运行时间以及故障管理的决策分析能力。
 
责任编辑:李欢
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