The increased flexibility resulting from the modularization of process plants requires an advanced strategy to supervise the distributed control systems (DCSs). The connection and coordination of multiple process equipment assemblies (PEAs) into a modular plant (MP) is called orchestration and conducted in a so‐called process orchestration layer (POL). Standardized interfaces enable a seamless integration of PEAs into an MP. Current process control systems do not yet meet all required features regarding to interfaces and possibility of import/export of different data structures. Several aspects are presented which shall be taken into account when designing a POL. The POL's several layers are described in detail, resulting especially in flexibility and reusability of modular plants.
Modulare Automatisierung wird als eine der Schlüsseltechnologien zur Erhöhung der Flexibilität von Produktionsanlagen angesehen. Zugleich kann durch eine durchgängige Modularisierung von Produktionsanlagen und die Verwendung von Standards der Engineeringaufwand erheblich reduziert werden. Um dieses Ziel zu erreichen, arbeiten Namur (Interessengemeinschaft Automatisierungstechnik der Prozessindustrie) und der ZVEI (Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie) seit 2015 gemeinsam an der Spezifikation einer funktionalen, herstellerunabhängigen Beschreibung von Prozessmodulfunktionen, die aus dem Automatisierungsengineering eines Moduls heraus gewonnen werden kann. Durch den Import eines Module Type Packages (MTP) in eine übergeordnete Automatisierungsebene können dort die Modulfunktionen automatisch bereitgestellt werden. Durch die Kooperation mit dem Fachausschuss 5.16 der VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik(GMA) sind Teile der gemeinsamen Spezifikationen in die Richtlinienreihe VDI/VDE/Namur 2658 überführt worden. Diese bilden nun die Grundlage zur Entwicklung entsprechender Werkzeuge auf Seiten der Automatisierungshersteller, die bereits in Pilotprojekten erprobt wurden. Der Artikel stellt den Fortschritt bei der Spezifikation und Standardisierung des MTP dar und zeigt Ergebnisse aus Pilotprojekten, die den Nutzen des MTP und die damit einhergehende praxistaugliche Realisierung von Plug & Produce-Konzepten nachweisen.
In Modular Automation, the orchestration creates the link between process equipment assemblies (PEA) and processes towards operation. This paper presents a general methodology, so-called type-based orchestration, on how to design a fully functional modular process plant based on the module type package (MTP). In a number of discussion rounds, the steps were identified, generalized, and formulated as a method. Existing standards were applied to describe additional required information. The resulting phases and steps, as well as the practical application, have shown that a large part of the planning can be done using only the type-information of planned modules. The type-based orchestration is later completed with instance information. The methodology was tested against a modular distillation plant from the Technical University of Dortmund.
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