數位化世界 - siemens.com.t · 個乙烯廠的設備，並添加了眾...

2017年中文版 | siemens.com/magazine

雜誌

Interview New business mod-els for digitalization

Cover story Siemens technology helps to protect the Great Barrier Reef

Case study Wireless solution for remote systems

化學工業的工程專家

訪談製程工業面臨的挑戰

封面故事 Evonik：致力於數位化

超大型石化計畫位於墨西哥的Braskem Idesa 專案提供全球技術資源

製程工業專用期刊

http://siemens.com/magazine

「在數位化世界中，

協力合作上是達成更好

結果的關鍵所在。」

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工業生產的世界正在改變──包含製程工業在內。市場變得更加不

穩、投資更加複雜，且新的技術也正在改變生產方式及工廠概念。化

學工業必須更具彈性及效率，且應能同時從技術及財務觀點確保其

工廠安全。

更短的創新週期所產生的結果，是公司面臨了許多問題。如何能在長

時間下維持投資並使其達到最大效益？隨著工廠在相互連結的情況

下，該如何更好的保護資料及資產使其不會受到未授權者的進入？您

可以在第10頁閱讀Evonik在此方面所追求的策略。就個人而言，這也

是我們經常與我們的化工業客戶所談論，以針對他們的特定情況及需

求找到正確的解決方案。

藉由集合正確的技能及專業，我們建立了創新、高效率、可行及可靠的

解決方案。在本期雜誌中您可以找到許多範例。我們與Evinik已建立

了策略夥伴關係，以便實施公司的數位化策略。我們支持Braskem在

多國的計畫且我們正與Solvay合作，使用最先進的模擬工具將製程的

控制技術現代化。這些範例顯示對不同需求解決方案的多樣性，以及

網絡化思維與緊密的協力合作；特別是在數位化世界的重要性。

達成獨特解決方案的網絡化思維

西門子台灣

製程工業暨驅動科技事業部

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4 siemens.com/magazine/industry | 2017年中文版

13 客製化的警報管理可優化工廠及製程效能

沙漠中穩健的網路組件4448 安全儲存氫氣的創新概念

22 模擬軟體協助製程控制系統圓滿達成系統現代化

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技術

24 資料交換技術讓工程更有效率

Comos支援整合資料處理，迎向未來的工廠管理

28 彈性架構，歷久彌新

Simatics PCS 7 8.2版本具有開放系統結構及標準化介面

工程開發

26 不僅是介面

連結Comos及Bentley OpenPlant，以保持所有工廠及工程

資料都在可控制的情況下

水處理

34 純淨用水供應全市

水處理廠的可靠控制確保了胡志明市的飲用水供應

36 嚴密監控下的長途管線

Siwa Leak智慧型水解決方案能可靠將洩漏侷限於鉀礦區

鹽水管線內

整合的驅動系統

39 完美協調的完整解決方案

達成位在安特衛普BASF泵浦的最大可用性及可靠度的創新

驅動概念

40 縮減停機時間

在纖維生產線上使用現代化驅動概念，提高了Markische

Faser公司的生產彈性

工業通訊

42 直接的資料交換

工業自動化上安全資料交換用的OPC 統一結構

44 強健的效能

Ruggedcorn產品線的穩健網路組件甚至可抵抗沙漠條件

製程分析

50 理想的結果

氣相層析儀供應目前的天然氣參數，以供氣渦輪機的測試

及控制之用

封面故事

09 小空間，大效能

光纖溫度測量容許在聚合體工廠的密閉空間中進行多點測量

10 數位網路帶來巨大成效

與Evonik的Henrik Hahn 及Wilhelm Otten博士有關數位化策略的訪談

13 正確的時間，正確的訊息警報管理解決方案優化Evonik在新加坡工廠及製程的效能

15 完整的電力監控化學工廠的整合能源管理提供了Evonik競爭力

趨勢

06 勇於創新

與西門子製程工業及驅動器部門執行長Jurgen Brandes

的訪談

46 「工業4.0」的工廠設計

在製程工業中提供OEM且帶來新機會的數位化解決方案

48 兩個先驅者的攜手合作

西門子及Hydrogenious科技開發新的氫氣儲存技術

化學工業

16 複雜的製程，可靠的控制

INEOS 酚公司使用Simatic PCS7的MPC模組的可靠酚生產

19 傾全球之力

在拉丁美洲上未曾有過的最大多國合作化工計畫：

Braskem Idesa

22 以模擬取代風險

Simit模擬軟體圓滿協助生產工廠中Simatics PCS 7的更新

30 安全製程，永續運轉

功能性安全系統支援Huntsman公司整體的卓越性

32 將CO2 轉變成磚塊及水泥產品

可擴充的製程控制系統支援澳洲碳管理的技術開發

52 成功的原料復原

自動化及秤重電子供具成本效益的塑膠生產

3 前言 | 27 出版說明

目錄


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Jürgen Brandes

Jürgen Brandes 自2015年起擔任西門子製程工業及驅動器部門的執行長。

在擔任策略規劃及計畫處副總角色後，他即帶領大型驅動器業務單位及軌道自動化與機動管理業務單位。

曾為電機工程師的他在漢諾威大學取得驅動工程博士學位；他在西門子已服務超過25年。

趨勢


及核准。由於法規需求變得更嚴苛，因此導致較高的成本及人力去編輯及維持相關文件。我們的設計工具可協助客戶以更快的速度編輯工廠資料及文件，並能更有效率的進行管理。另一個範例則是預防性工廠維護：我們的工具所提供的資訊經常隨附重要的附加價值。不久之前，我們以我們可在

多個地點分析工廠狀態的XHQ軟體與一家領先的化學公司合作開發一項應用；如此讓我們能及時偵測到一個關鍵組件的缺點以防止停機──因此共同計畫讓我們的客戶取得了效益。現在我們正在討論如何擴充我們的解決方案，例如我們的MindSphere平台可提供我們連接眾多資料源至雲端及至客製化app的全新可能性；這將引導至新的強化方面的構想。我們與客戶的合作也逐漸改變；因為諸如此類的計畫已使我們逐漸被認為是營業顧問，而不再只是產品或系統供應商。

此類緊密的合作建立了信任，但也因此建立了相互依賴。您的客戶又是如何處理這樣的關係？

randes先生，由於我們正經歷製程工業中許多產業巨大的市場變化時

期，而公司應如何回應此類變化？Jürgen Brandes: 目前製程工業中某些領域的艱困趨勢，正激勵我們許多客戶及夥伴重新思考他們的策略及營業模式。他們開始自問：我們必須怎麼做才能在未來更加成功？有哪些夥伴可提供實質協助？我相信這些問題的答案能帶來很多機會。

西門子能提供什麼答案？Jürgen Brandes: 我們在許多領域擁有廣泛的專業知識，可使公司更具有競爭力、效率及彈性。我們可提供正確的專業並帶來效益。在工廠製造、製程開發及資訊技術（IT）領域與我們的客戶及專家共同作業，可讓我們產生優異及創新的構想。做為夥伴，重要的是我們會仔細傾聽並回應出現的問題及挑戰；這將使我們能一起合作並找到最佳解決方案──或開發新的解決方案。

您能否舉出一個範例？Jürgen Brandes: 目前困擾許多公司的一個問題是工廠文件

勇於創新動盪的市場、全球化、數位化浪潮──製程工業正面臨一些重大

挑戰。此時需要何種專業才可保衛市場，並強化公司競爭力？我們

與製程工業及驅動部門執行長Jurgen Brandes討論了此議題。

B

「我們的工具所提供的資訊經常隨附重要的附加價值。」

Jürgen Brandes,

西門子製程工業及驅動器部門

執行長


趨勢


siemens.com/digitalplant

Jürgen Brandes: 相互依賴一直以來都有。當公司傾向於某一控制系統時，如果不是幾十年，也必須是數年的承諾。新的相互依賴是可擴充至工程以外，進入如資料與知識的領域。今日，當我們從共同開發計畫談論到新的營業模式，甚至是操作者模式時，對所有相關人員來說重要的是去思考如何保護知識，並同時利用第三方的專業。這個問題可能在未來會佔用我們更多的時間──特別是在數位化領域。

由於製程工業向來被認為十分保守；因此許多公司是否對此類改變並不特別關心？Jürgen Brandes: 我不認為有可能逃避此類問題。數位化在許多產業已經帶來重要的效率提升。時至今日，公司可輕易利用雲端內的大型計算能力及服務── 如同我們的Mind-Sphere一般。這表示例如在管理及物流過程中可變得更快且敏捷。對我而言，製造業也應能從這些技術中受惠很合乎邏輯。關鍵因素為各種新的方式已經考慮到製程工業的特定需求及關切；特別是在有關工廠安全及保護投資方面。我們在其他業界已實施開創性的解決

方案；我確定我們在製程工業中也能逐漸利用數位化的潛能。但是，毫無疑問這將不會是單一的大解決方案；反之，我們將在許多領域中達成小型的改善，從而達到整體的競爭力；這也將是我們在技術上建立信任及將西門子視為夥伴的方式。在數位化世界中達成更佳的答案及解決方案需要相互合作，如同與眾多知名化學公司，例如Evonik的計畫一樣（詳見第10頁的訪談）。

西門子是否也須改變以達成此種目標？Jürgen Brandes: 我們在許多領域已經有充分準備。我們的客戶經理對客戶提供我們全方位的完整專業，帶來卓越成效，

「我確定我們在製程工業中也能逐漸利用數位化的潛能。」

Jürgen Brandes,西門子製程工業及驅動器部門

執行長

且對新的構想保持開放，這將為我們的客戶及西門子帶來多重效益；例如，最近我們給墨西哥的Braskem預定地提供整個乙烯廠的設備，並添加了眾多系統。該計畫牽涉到不同部門，如EPC及OEM之間的協調。與Baskem的共同作業，其複雜的計畫已達到完全成功。而且在我們的部門及區域中

有非常出色的團隊，實施新的構想並將這些遠見轉化成真實的成功故事。然而，是的，這些改變也同時挑戰我們重新思考自身的過程；這讓我們可以利用新的營業模式所提供的機會。做為製程工業及驅動器部門的執行長，提倡創新及激發我們的員工替客戶追尋並達到成功的新構想，也是我工作的一部分。

Brandes 先生，感謝您接受我們的訪談。效能帶來報酬：以產線效能為主的合約關係

新營業模式的一個範例，為特用化學品製造商與西門子之間的合作開發及實施數位化的填充線。兩家公司目前正在合作進行先導計畫，在智能線控制上開發智能線控制系統用技術；目標為改善未來的生產力、彈性及公司填充作業的效率。該計畫的特殊之處在於雙方共同分享此先導計畫的開發成本。西門子因此推出在其他場所扮演承包商功能的概念，並將參與生產力的提升。這種以效能為主的合約關係，代表雙方一種嶄新的合作方式。如此創新的生產線預計在2017年初開始運作。

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封面故事


小空間，大效能在密閉空間應用上，線上溫度分布量測在量測技術上有了特殊需求。

光纖溫度量測在縮減空間需求的同時，也提供更多的量測點。

siemens.com/sitransto500

在德國馬爾市Evonik工業

的Matthias Huning，是

高效能聚合物產業中電氣量測

及控制技術的專家；以下描述

其工廠內的問題。「我們為Lau-rolactam在我們的生產工廠中

使用管束反應器。其挑戰為在

單一管反應器中的小空間內安

裝足夠數量的溫度量測點；我

們需以此快速偵測可導致催化

劑毀壞或加速老化的高溫。」由於反應管的小直徑，因此

所需的量測點數及資料擷取速

度需求不可能使用傳統的量測

系統。在與西門子的合作下，E-vonik於是使用了以布拉格光

纖光柵（FBG）技術為主的

Sitrans TO500光纖溫度量測

長棒。系統包含高達四個光纖

量測長棒的發射器，且每一長

棒中有高達48個FBG感測器。

如此因而能在每個量測系統同

步量測高達192個位置的溫度，

且其量測誤差低於0.5秒，快速

響應時間則低於4秒。

在馬爾市，每20公分即實施

FBG。「我們的工廠人員現在能

可靠的偵測熱點的發展或催化

劑的有效性；此外，我們還能

對反應器內完整的溫度分布取

得詳細紀錄且視覺化。」Mat-thias Huning接著說道。「例

如，在第一項情境中我們使用

此資訊啟動量測以降低溫度，

而在第二項情境中我們可執行

維護程序，如因老化而需更換

催化劑時。」兩種應用延長了反

應器內的催化劑；這即表示依

需要而執行具有成本效益的預

防性維護程序。

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資料的數位化發展及智能應用在市場競爭上產生了重要改變；Evonik也將轉變成

數位公司視為勝出關鍵，且將其視為取得尖端數位化發展先驅領先地位的重要機會。

在2016年初做為公司策略的一部分，Evonik建立了以開發數位化策略為工作內容的新部門，其核心特色為何？Henrik Hahn: 我們的策略建立在五個支柱之上──建立客戶長久的數位經驗、快速因應變化、導入外部技術、鞏固及發展領域專業，以及最重要的協力工作與情境領導的數位文化。為達到這些目的，同仁們在創新、工程及資訊技術上經過密集準備後，我們即在2016年初整合了一個跨部門的數位化團隊，且將五個策略支柱轉化成數位化發展進程。

「數位化年代，信任就是貨幣。」

Henrik Hahn博士 Evonik公司策略部數位化策略主管

數位網路帶來巨大成效我們與Evonik公司策略部數位策略主管Henrik Hahn博士，以及

Evonik 製程技術與工程部主管Wilhelm Dtten博士進行訪談。

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封面故事


我們也會定期與我們的營運部門及支援部門進行聯繫。目前我們著重於開發數位化的營業模式，例如在B2B的電子商業解決方案；另一個關心的領域是方法知識的開發，此包含技術及找尋初創公司，以及開發與維護外部夥伴系統。

Evonik在工業4.0的發展上扮演什麼角色？Wilhelm Otten: 工業4.0的關鍵要素是在多維空間中的廣泛系統網路聯繫。橫向方面遍及公司的供應鏈，包括生產，特別在未來是牽涉到整個相互公司之間的價值鏈及物流鏈；在縱向方面，從現場層級至ERP系統，現在也延伸至新的組件就是網際網路。第三維中涉及整個資產生命週期中的網路聯繫。此種網路聯繫讓我們在化學工業的規劃及生產過程上更有效果、效率，且非常重要的是在未來會更有彈性。Evonik在所有這些領域上執行技術計畫，以便讓我們能利用這些技術帶來效益。我們遵從相關的NAMUR建議並支持如FDI（現場裝置整合）標準的導入。此外，我們已啟動完整單元的規格及整合，以及自動化系統模組的「模組式套件」開發；我們也正將整合工程原理運用在我們的規劃過程中。另一個目的是提高生產彈性，因此我們已進行

「F3工廠」計畫。藉由使用易於更換的模組設定我們的系統，以達到彈性需求。我們預計將利用我們稱之為「模組備妥的下個階段」策略計畫，要比F3目標更向前邁出一步；而這也是我們第三策略計畫的起點。根據聯邦經濟及能源部贊助的SIDAP計畫及

NAMUR建議161，我們預計開發前導應用，以顯示使用遠端操作可為我們的生產過程產生安全及效率兩方面的效益。

您是如何看待這些新的問題？Wilhelm Otten: 重要的是找到正確的夥伴。例如，西門子是自動化工程的策略夥伴，而我們在許多共同問題上與他們合作，例如在DEXPI目標、模組系統及我們重要工廠的自動化解決方案。在所有以上提到的三維中──資產生命週期、供應鏈及縱向整合──西門子可提供豐富的專業及解決方案。特別是在提到創新的議題上，信任也是重要的因素；因此我們與西門子長時間的緊密合作已成為一項重大優勢。

「利用網路聯繫，讓我們在化學工業的規劃及生產過程能更有效果、效率及彈性。」

Wilhelm Otten 博士 Evonik技術與基礎設施，製程技術與工程營業部主管 NAMUR董事長

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目前在您商業項目上的數位化程度為何？Wilhelm Otten: 並非所有的數位化議題對我們而言都是新的。以我主管的製程技術及工程營業部為例，我們在此領域中開發及應用虛擬的工廠模擬器，並在我們重要的製程上實踐先進的製程控制；我們也有一個小組負責執行生產及其他領域的資料分析超過20年。在Evonik旗下的科技與基礎設施公司，我們提供的服務實際上涵蓋了整個資產生命週期及供應鏈；而在我們的單位中，我們也實技應用所有的營運資訊技術及自動化應用，這也讓我們同仁的工作的更加輕鬆。

數位化是如何影響公司及其員工？Henrik Hahn: 數位化讓員工工作更加輕鬆。它提供提高工作效率及生產力的最佳化工具，且可替員工在其自身工作領域外帶來更多成長的機會，因此數位化技能的重要性將持續增加。從公司角度，我們看到所面對的各種議題中具有關鍵重要性的六項主要數位化趨勢為：資料分析、行動性、物聯網、雲端、安全性及協同工作。除此之外，我們也看到在B2B環境中朝個人化發展的顯著趨勢。我們是位在真正尖端領域的先驅位置，公司在穩健發展中建立了新的成長機會，而這也關係到未來的領先優勢。

數位化趨勢是否也帶來相關風險？Henrik Hahn: 數位化會影響整個產品價值鏈──從生產商至供應商，以及最終至消費者。這自然會帶來、分享資料的對象，理由等關鍵安全問題。當我們運用資料在整個公司內部傳送時，知識及資料保護的問題當然極為重要。對我來說，這就是為什麼資料本身在此並非關鍵問題──信任是數位時代的真正的議題。

謝謝您接受我們的訪談。


封面故事




封面故事


正確的時間，正確的訊息客製化的警報管理解決方案可有效支援

控制室內的操作員監控製程，協助避免

錯誤；這對最佳化工廠及製程效能有所

貢獻，如同在新加坡的Evonik生產現場

所顯示的計畫一樣。

控制室內所顯示的製程警報數已顯著降低。

製程自動化及其他監控系統可讓生產工廠於生產

過程中收集更多詳細資料。主要挑戰在於收集資料及建立有意義的資訊，這將協助操作員能及時做出明智的決策。該挑戰對生產工廠的警報系統尤為重要：如果警報通報的頻率過高則可能讓操作員增加犯錯機會，亦可能影響製程效能及生產工廠的安全。

這些風險可透過能過濾且揀選優先警報的警報管理系統加以緩解。一家最近實施警報管理解決方案的公司為特用化學品製造商Evonik。為了能供應快速成長的亞太市場，Evonik於2008年在新加坡開啟其潤滑油添加劑工廠，並於2015年顯著擴充產能，使其成為Evonik在全球網絡中最大的潤滑油添加劑生產廠址。在新加坡的Evonik潤滑油添加劑工廠所使用的製程控制系統係以Simatic PCS 7及Simatic Batch為主。整個廠由中央控制室及兩個操作站進行操作──一個用於監控生產，另一個則進行聚合體生產。產品按訂單批次生產，以便經常進行製程的調適。

降低工作負荷，改善效能根據前述說明，工廠於2015年擴充產能，Evonik也同時與西門子討論其需求及策略以改善其現有的警報管理系統。為了確保解決方案能符合國際標準，西門子的工程及諮詢專家遵循有組織的方式，包含擬定適當的警報概念、資料收集及系統基準、「誤判」警報解決方案、警報文件及合理化、即時警報管理，以及最後在DCS內


封面故事


的實施。在與工廠人員的緊密合作下，西門子團隊整合現有的使用需求，以及在德國達姆斯塔特市Evonik現場的最佳實務進行客製化警報管理系統。由新加坡當地的西門子團隊在Simatic PCS 7系統及對應的管理應用軟體內實施新的警報管理。本計畫的一個關鍵性成功因素為Evonik工廠操作員參與概念及設計階段，使其多年的操作經驗可應用於設計並建立解決方案。新加坡的西門子團隊在整個計畫中舉辦了數個研討會以支援警報評估及優先化製程，並找出「誤判」警報的原因。

警報管理系統的一個主要特色為先進的警報抑制概念，此為過濾及彙整警報。根據緊急

性及結果制定的優先性，可確保操作員在發生最重要的警報時都會在場。做為新概念的一部分，工廠

內的警報室也重新設計。現在警報會彙整在數個日誌清單內，一個供所有進入的製程警報用，另一個則提供PLC製程控制訊息用。此概念能確保製程相關的警報可直接傳送至操作員，其他警示則傳送至工廠維護人員；其結果是因工作可快速指定給正確的人員，故讓工作可及時獲得處理。

來自操作部門的正面肯定新的警報管理解決方案已超越了Evonik的期望。就警報最佳化系統而言，Evonik能有效發掘其新加坡廠內的操作員壓力來源。經過圓滿的實施且無任

何系統停機的情況後，控制室內顯示的製程警報數已降低一半以上。除了此警報管理解決方案外，西門子也支援Evonik實施數個系統改善。工廠人員已採納新的解決方案，並已在其日常工作上體驗此解決方案的效益。

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各製程產生重要的警報數。適當的警報管理可協助降低可能的錯誤及影響製程效能及安全──因此達到操作的優異性。

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甲硫胺酸是健康及維持動物營養所不可或缺的氨

基酸──而Evonik正是此產品的市場領導者。該公司以其歷年來最大的投資強化其領導地位。Evonik的Me5廠具有每年150,000公噸的產能，除了生產胺基酸甲硫胺酸外，也生產在生產過程中所需的所有重要原料。

完整整合的能源管理最重要且必要的生產要素當然是可靠的電力供應，不僅可保持生產的不中斷運轉外，也可精確滿足複雜的化學生產過程需求。有了全方位電力、監控及自動化的完整整合能源管理解決方案方式，西門子即能滿足客戶的需求：穩定及可靠的電源供應及控制系統、最高的產品品質，以及快速且精準的支援。西門子在新加坡對Evonik採單一窗口的服務，從工程設計系統監造及現場試俥，系統整合及測試與整體電氣網路系統的啟用一應俱全。該解決方案包含66kV氣體絕緣開關裝置、400V的乾式配電變壓器，以及透過變電站自動化系統Sicam PAS進行網路遠端控制。

新加坡Evonik的Me5廠

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完整的電力監控位於新加坡的甲硫胺酸廠為Evonik歷年來最大的化學廠投資。利用此

電力、監控及自動化的完整整合能源管理解決方案，西門子正協助

Evonik提高其競爭力。

可靠的電力帶來更佳的效能系統組件係由德國西門子工廠直接供貨，經過測試後運往新加坡進行安裝及啟用。現在Evonik可仰賴全方位開發的電力供應系統，使公司可依據可靠、安全及低維修的電力供應，強化其在成長中市場的領導地位。

雙方美好的合作經驗將會持續下去；Evonik也委託西門子做為其新Me6廠的能源管理解決方案夥伴。

產品及服務範圍

• 66 kV GIS – 8DN 8（7個隔間）

• 10 kV GIS – 8DB10（55個單元）

• GEAFOL澆注樹脂配電變壓器（13個單元）

• 變電站自動化系統

• Sicam PAS（單槽）

• 12 V 匯流排管道（單槽）

• 中性接地電阻器（4個單元）

• Siprotec（4個保護電驛）


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化學工業


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總部設在瑞士羅勒市的INEOS集團為石化及特用化學品國際製造商，在16個國家

中有67處工廠。其中一個事業部為INEOS酚，此分部在比利時、德國有五座生產設施，而美國的INEOS酚則為全球最大的酚、丙酮及異丙苯生產商。在葛拉貝克（Gladbeck）市的工廠於1952年

重建，原為Phenolchemie公司，並於2001年由INEOS併購。於僅次於安特諾普市的姊妹廠，葛拉貝克市的設施每年產能超過650,000公噸，是今日世界上第二大的酚工廠。酚為重要的工業用化學品，做為製造聚碳酸酯、環氧樹脂及耐隆（聚酰胺）等塑膠的中間產品。

作用及反應酚是由連續製程最後到達數個蒸餾塔內所製成。每個蒸餾塔會從酚內移除殘餘物，並將如α甲基苯乙烯等不要的物質過濾掉。此需要先進的控制系統，因個別過程步驟會以極大的敏感性進行反應；如果在任何一個塔內有變化，將會自動衝擊到其他塔內的下游製程。

這通常是個頗緩慢的過程，包含很長的反應時間，例如在蒸餾塔內有一個或更多的參數改

複雜的製程，可靠的控制

整合在Simatic PCS 7內的MPC模組，

為化學工業中複雜的控制工作的優

異解決方案。它不需連接外部軟體

即能可靠、安全及有效率的執行製

程；在INEOS的酚生產製程也同樣

如此。



成功的前導作業在葛拉貝克市的IENOS以前已使用含多種製程參數的MPC控制軟體解決方案。這雖然提供無瑕疵的結果，但也帶來許多缺點。因為此類控制器的演算法需要極高的計算能力，所以應用軟體在獨立的PC上執行，經由OPC介面與製程控制系統連接。

若需將製程控制系統轉移至新版本也需要廣泛的修改，以執行獨立運作的MPC軟體。然而，Simatic PCS 8.1版本及以上版本已內建且與MPC 10x10功能模塊預先安裝，因此可節省人力及費用。

INEOS因此決定給西門子對該整合的解決方案一個驗證其效益的機會。在三個月的前導作業中，將內含新MPC 10x 10 功能模塊的PCS 7 BOX 控制器經由AS-AS通訊介面執行，並連接至控制系統。從已經使用的多參數控制器推演出試驗及驗證過程模式，此需由模擬現有模型產生的人工學習資料並輸入至現有真實量測資料的PCS 7的MPC設定中。該結果具有高度潛力，顯現兩個模式之間有高達98%的符合性。

「根據我們的製程專業及我們廠內PCS 7的工程專業，在未來，我們將能開發廠內其他蒸餾塔的MPC應用。」

Michael Lausmann博士 INEOS酚生產經理

變時，即需花上數小時才能重新達到穩定狀態。INEOS主要係依以下三個參數控制個別塔內的製程：蒸發器容量、回流速率及注水量。這三個參數用於決定塔底槽溫度，這將進而影響塔頭處的酚濃度。

可預測的製程控制INEOS使用模式預測控制（MPC）執行其製程自動化。MPC為一種藉由多個製程變數監控複雜製程的可預測控制的先進方法。INEOS至今使用此項技術已超過8年，因而獲得穩定的製程及一致的產品品質等效益。

MPC建立以時間相依的動態模式，並納入多種影響因素；此為計算未來製程行為的基礎。該模式係指特定的控制時間，以現有主要影響因素計算下一次的增量。這與傳統的控制方式相反，MPC為連續自我調節的連續控制迴路，能在改變及干擾發生時進行自動調適。對酚的生產MPC提供智能控制系統，可建立最佳的預先條件以精確地實現目標，而此在化學品生產中至關重要：提升產量、改善製程可靠度及最佳化能耗及原料的使用。換言之──它與效率、可靠度及品質息息相關。


化學工業


所有控制參數很明確都受到主要及次要設定值而改變。INEOS製程工程師的主要關切在於單一容器內達到一致的酚濃度，因此有一致的產品品質；次要目標則為將必要的加熱能量輸入最佳化。應用MPC 10x10設定工具建議的預設值，實現高度穩固的整體製程控制系統。

整合取得的效益從外部MPC軟體解決方案轉換至嵌入式製程控制系統，最終證實是INOES正確的選擇。最主要的效益為未來加入軟體時不會另有成本產生，且工程成本也將大幅減低，例如整個迴路設定非常簡單係由CFC執行，如同在傳統的串級控制一樣。無須針對兩個獨立系統各別紀錄與文件化，以及未來系統變動時無需再次整合的人力及費用。

但較低的生命週期成本，並非是INEOS決定要放棄原有已經驗證的解決方案的原因：關鍵因素為前導試產的結果。在短時間內它提供的控制品質即與現有的解決方案在各方面都一樣好。MPC 10x10功能模塊甚至能在自動模式下處理製程廠的負載開關。這是個很簡單的決

定，INEOS酚在葛德貝克廠現已採用嵌入Simatic PCS7的MPC控制系統執行可靠的製程控制。另一個效益也正開始，僅在計畫過程中得到

完全顯現：將MPC控制整合入熟悉的製程控制系統的操作概念後，未來INEOS的員工本身即能將製程控制發揮到最大化；不僅只是針對現有的生產廠，未來的工廠也將是如此。

流動

t/h

蒸氣

水回流

蒸氣目標

水目標

回流目標

時間

修正及控制變數10日的趨勢圖：酚濃度及溫度的嚴苛容許限度

酚濃

度 %

酚SP 酚PV 溫度SP 溫度PV

溫度

℃

時間

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SP = 設定點，PV = 測得的製程變數


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化學工業


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Ides

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該計畫為巴西公司在國外

歷年來最大的創建投

資，具有每年105萬公噸的乙烯

產能。當2016年4月Braskem Idesa在墨西哥Veracruz州新的

52億美元石化區開始生產乙烯

時，該計畫已僱用最高有

17,000名員工。大部分人數為

墨西哥人，其他現場工作人員

則遍及歐洲、亞洲及美洲等23個國家。

雙贏的成長之路

從計畫之初即為國家與企業（墨西哥及Braskem）成長策略

Braskem Idesa為美洲地區最大的熱塑脂生產商，是巴西的

Braskem及在墨西哥的傳統石化公司以75-25比例的合資企業。西門子做為計畫上的技能、技術及設備的頂級供應商之一，本從11個不同的國家透入資源及團隊，與Braskem Ideasa及其全球夥伴進行真正多國及多文化層級的合作。

的匯合。雖然墨西哥的石化資

源豐富，但它仍是乙烯的重要

進口國。乙烯以各種形式被用

於製造從塑膠袋及牛奶罐至管

線等各種東西。為了滿足乙烯

的成長需求及刺激經濟發展，

墨西哥設定建立第一座私有乙

烯生產廠的目標。由國有的

Petroleos Mexicanos （PEMEX）提供20年的乙烷原

料供應標售，做為吸引企業並

投入運轉此類設施的激勵措

施。

傾全球之力

該激勵措施完美配合

Braskem的國際化及全球成長

策略，以期能將巴西已減緩的

經濟達到快速成長。Braskem已在早期推出了一系列的策略

性國際投資。在2010及2011年，Braskem

從美國及德國的Sunoco Chemicals及Dow Chemicals購併了7座乙烯生產設施。

「Baskem已計畫在墨西哥長期

投資。」Braskem Idesa計畫主

任Stefan Lepecki說道，「此標

售案帶來了絕佳的機會。」


化學工業

20 siemens.com/magazine/indusry | 2017年中文版

「我們須認定Etileno XXI是西門子個別單位所無法獨自追求的計畫。」Ricardo Reis說道，「專任團隊需要利用整個西門子全球組織的可用資源，將人力集中於客戶需求的各個面向方面，且須與Braskem Idesa及在EPC上的許多層面進行接觸及合作。」

他也強調規模如此龐大的計畫中，改變與調整是計畫進展的過程中必然發生的。「計畫管理變得十分關鍵，調適是必然，且與組織內許多階層的聯繫也可促成計畫往正面發展。」Braskem Idesa的Stefan Lepecki補充道，「擁有專業深度的國際供應商至關重要，西門子瞭解此類計畫的複雜性並協助連結所有工程、採購及施工的介面。」

對此部分，西門子具有與贏得Etileno XXI專案的EPC合資企業的合作經驗──包含Odebrecht 工業工程、Technip及ICA Fluor──及跨越各大洲的合作關係。

水處理／廢水的專案合作經驗帶來更多商機西門子於2012年贏得其首次Etileno XXI的標單：水／廢水處理系統。被指派的團隊在西門子單位與巴西、墨西哥及美國之間採用合作的方式，並與EtilenoXXI合資企業一起執行。在進一步計畫進行前的初期階段即須此關鍵性的水技術。「我們從河中取得我們自身的水，並在使用之前預先進行處理；而在我們使用後需再進行處理，以便能再次使用，以及要在比我們最初取得時更好的情況下讓它回到河裡。」Lepecki如此說道。

Veracruz州的新成長動能Braskem Idesa的預定地位於墨西哥市西南方、約325公哩的Veracruz州的Nanchital市，與PEMEX自身的石化區相鄰。該廠址與Coatzacoalcos港僅距離5英里，擁有現有的貨運、鐵路及公路出入便道，可滿足該計畫重要的物流需求。不過，Braskem Idesa 仍將面

臨挑戰。「在拉丁美洲尚無人從事如此大規模的石化計畫。」Lepecki說道，「當你在美國、歐洲或亞洲建構此類計畫時，你必須擁有諸如──EPC（工程、採購及施工）公司、工程服務提供者及基礎設施等資源。在拉丁美洲，我們經常需從零開始建構我們本身的基礎設施，以及引入國際夥伴提供許多我們所需的服務。這是我們必須做的，以將拉丁美洲的工業提升至另一層次；這也是我們與Braskem Idesa必須達成的一個重要步驟。」

國際級的競爭強度全球石化工業中強大集團的EPC、技術及系統對EtilenoXXI的生意競爭非常劇烈。在該區的核心處將為年產能105萬公噸乙烯的乙烷裂解廠、兩座高密度的乙烯廠（400,000及350,000噸）及一座低密度乙烯廠（300,000噸）。為了此案西門子需要新的商

業合作方式。至2011年底，西門子認定Braskem Idesa為優先的公司客戶，並委任Ricardo Vilaca Reis 做為公司客戶經理，對Braskem代表整個西門子的解決方案組合。Ricardo Reis的策略為在西門子內部協調所有相關單位，利用公司國際級的實力並對Braskem Idesa提出統一的提案及合作方式。

Braskem Idesa

該計畫最多曾僱用來自23個國家，員工總計

17,000名

墨西哥Veracruz州新的

52億美元石化區

乙烯年產能為105萬公噸

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化學工業


siemens.com/chemicals

「我們須符合許多新的環境法規，這對墨西哥，以及西門子與我們，以及給予我們資金貸款的銀行來說極為重要。西門子提供我們計畫極為優良的設備及技術──事實上，他們是我們第二大設備供應商──但水／廢水系統則是他們提供給我們營運上最有價值的技術。」

巴西西門子提供原水處理廠、美國西門子提供含油廢水處理廠及濕式空氣氧化單元、墨西哥西門子則執行預試俥及試俥服務。「系統已在最終啟用階段，而我們仰賴西門子的支持以便能順利總結所有的效能測試。」Lepechi說道。

主高壓變電站得標經過西門子在巴西、德國、義大利、墨西哥及美國業務之間的合作努力下，提供了強而有力的技術及商業定位，使西門子取得第二個標單：主高壓變電站。與EPC合資企業夥伴的緊密合作，也確保了專案成功執行所需的專業。總計7個單位，訂單包括內部配電、發電機啟動（GSU）變壓器及變電站變壓器，以及外部配電線用的電力變壓器組及／或主要的變電站。

二次式中壓變電站Braskem Idesa 計畫的技術複雜度需要高度的協調能力及超過一年的密集努力，以取得及履行西門子贏得的第三個訂單：所有的二次式中壓變電站。來自巴西、加拿大、法國、德國、義大利、墨西哥及美國的西門子團隊供應完整的創新技術解決方案，包括：高壓、氣體絕緣變電站及相關的變壓器，以及包括氣體絕緣及空氣絕緣開關裝置，馬達控制中心及發電機斷路器系統的中壓系統。

中壓變壓器變電站訂單之後緊跟著一系列的中壓變壓器及相關設備的訂單。變壓器在哥倫比亞製造，但其合約、交貨及安裝需要巴西、哥倫比亞、義大利及墨西哥的西門子團隊與Braskem Idesa的現場承包商緊密協調。

馬達及驅動器西門子的第五個訂單涵蓋一系列的馬達及驅動器，以及與計畫的低及中壓部分相關的變壓

器及開關裝置。由日本西門子領導，團隊提供客戶單點合約及在奧地利、捷克、德國、日本、土耳其及美國工廠，以及透過擠壓機OEM的EPC Technip的協調工作。關鍵因素：以較少的偏差滿足客戶的規格，以及從採購至執行各階段提供高品質的工程支援。

氣體分析儀、庇護器西門子的第六及最終訂單為針對氣體分析儀、庇護器及完整的分析解決方案。團隊在德國總部進行緊密的協調工作，透過義大利西門子的客戶關係，在新加坡及菲律賓西門子製造，經由墨西哥西門子進行安裝。全球客戶關係管理及重要交貨日期的承諾經證實是贏的關鍵。

「我們採取複雜的多文化及多區域方式。」西門子的 Ricardo Reis說道。「但是最終，它對Braskem Idesa及我們都有效果。」很清楚的是Braskem Idesa同意：「未來我們希望另一計畫也可以再度與西門子合作。」 Braskem Idesa的Stefan Lepechi如此說道。

著重未來Braskem Idesa 現已將其重點放在營運、製程最佳化及商業

化上。公司正培訓一群具有技術技能的新團隊員工，並將許多員工送往巴西及歐洲進行Etileno XXI的先進設備操作及維護訓練。也許Brakem Idesa從Etileno

XXI取得的最重要一課，是對各銷售區域都適用的一課。「這是極高複雜性的巨大計畫；而墨西哥及巴西已向其他拉丁美洲地區及世界證明，我們及其他人在拉丁美洲可以再度完成此等規模的計畫。」Lepecki如此說。

「在拉丁美洲沒有人曾從事如此規模的石化計畫。」

Stefan LepeckiBraskem Idesa Etileno XXI的計畫主任

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以模擬取代風險試俥時程的緊迫使得新的製程控制系統必須立即開始運作。在法國Alsace區內的一個大型化學工廠，透過模擬軟體確保了完整製程控制系統的順暢運作，

以及有效率的更新過程。

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化學工業


個單元的實體轉移於2011年開始。12個單元尚

未能順利更新至Simatic PCS 7，其中有4個單元

係以組合系統模式進行運作。

模擬、測試、實施系統更改必然存在風險，許多問題經常於系統

上線啟用時才出現。Simit模擬軟體終結此類的

不確定性，因為它可建立一套完整虛擬的製程

工廠模式，透過SIMIT軟體所有功能可以完整地

執行及測試，甚至一現場安裝工程開始之前即

可進行。

數位化製程模擬係以Simatic PCS 7的製程控

制系統與模擬軟體Simit之間無縫的互動為基

礎，因此完整的數位化系統更新為專案成功的

關鍵所在。新系統在不同平台之間的介面要少，

大以幅降低錯誤的來源數。在Butachimie正計

畫使用可支援完整工程留成，並整合製程工廠

生命循環管理的Comos工程工具，使工程開發

更有效率。

Simit為Butachimie系統更新計畫成功的關鍵。

當生產單元在電腦上確認可順暢運作時，實體

的安裝工作即可快速執行。啟用程序可以有效率

的完成，而生產可立即投入。Butachimie製程自

動化經理 Claude Schlagenwarth總結此效益時

說道：「有了模擬軟體工具的協助，在單一工廠

單元完工之前我們已經知道系統上線結果。」他

補充道：「數位化的趨勢已成為現代工業在面對

不斷升高的競爭壓力，以及持續變動的法令架

構、市場及技術等挑戰下的關鍵因素。」

utachimie為美國從事耐隆生產的專業公

司Invista及比利時特用化學品生產商，也

是全球最大的聚酰胺6.6生產商Solvay之間的合資企業。該公司總部位於法國Haut-Rhin區內的Chalampe小鎮。地處萊茵河上游處及阿

爾薩斯邊界，Butachimie的經營主要為生產耐

隆鹽與己二腈（ADN）工廠。這壯麗的工廠覆蓋

有125公頃面積，員工約1000人；此為歐洲此類

產品最大的生產工廠。 ADN為用於製造各種聚酰胺6.6的中間產品。

典型的終端產品為技術纖維及已知的品牌名稱

如Perlon、Cordura及Kevlar與Nylon等纖維。聚

酰胺6.6也加工成小顆粒並用於製造熱塑膠射

出成型。在這些應用上聚酰胺6.6被認為是具高

耐有機溶劑、強韌及耐用價值的物質。

適合滿足未來的需求

位於Chalampe的Butachimie工廠於1955年建

立，2010年管理部門決定進行重大投資以確保

該廠的競爭力，並決定將其提升至最先進的技

術應用下，該工廠進行了廣泛的現代化工程。其

中包含完整製程及生產控制系統的現代化；對

此Butachimie已設定了至2023年完成的長遠計

畫。在法國，該工廠被視為是工廠更新的典範，

以及實現未來工廠的里程碑。更新的項目之一是採用Simatic PCS 7製程控

制系統。建立此更新自動化平台的第一階段已

於2014年10月完成，此時西門子提出運用未來

導向的全虛擬工廠系統模式。

逐步地更新系統以小步驟

在Chalampe的生產製程不僅具有高複雜特性，

也是每三年需停產一次進行維修的連續製程；工

廠包含數個相互連結的生產單位。

這些單元中每一個單元的轉移更新都須在最

多三個星期內完成，然後當其重新啟動時製程

則須完全運作，以使整個生產順序不會停止。無

法在如此短暫時間內完成更新的單元則使用備

援製程控制，使舊系統與新系統平行運作。第一

B

siemens.com/simit


http://siemens.com/simit

技術


資料交換技術讓工程更有效率

標準化的資料處理，為製程工業及其他產業有效率且面對未來

的工廠管理所必備。Comos CAE軟體解決方案提供了公司相關

資料的無縫流程。

在大型計畫中將資料從一

個系統輸出至另一系統

總是一個挑戰。雖然資料已數

位化，但在個別的功能領域與

其使用的軟體工具之間經常發

生衝突：例如，當資料必須在

製程工程與儀器及控制功能之

間傳輸時經常發生。標準化資

料處理代表更高的工程品質、

較少的人力參與及較短的計畫

時間。然而，它也需要標準化

介面。

西門子的Comos CAE軟體解

決方案提供全公司概念，以及

整個製程工廠生命週期統一工

廠管理的基礎。軟體提供的統

一資料平台讓工廠設計者及操

作員執行與計畫相關的資料，

在公司所有階層及整個全部計

畫階段時都能有無瑕疵的流

程。一致的生命週期工程使規

劃及操作功能最佳連結，因此

帶來有效率的工作流程及高生

產力與產品品質。

資料交換標準

10.2版的CAE軟體解決方案於

2016年春天推出，新版本特別

在改善互動操作性及使用方便

性上已進行改善。更新的介面

容許以外部應用軟體進行更快

速的資料交換。使用 eCl@ss 進階9.x 標準比較不同供應商

的產品資料，並完全以文件化

管理將其輸入至Comos內。文

件的編譯資料可在Comos及西

門子產品生命週期管理(PLM)軟體之間進行同步化。

另一新的資料交換的特色來

自與Bentley系統的合作計

畫。Comos使用者現可經由新

的介面交換2D/3D資料，不會有

任何遺漏。透過所謂的

i-models （資料容器）可從2D管線及儀器圖（P&ID）產生。可

無縫使用P&ID內的圖及製程資

料以取得Bentley OpenPlant內的3D設計。能避免不一致性，

且使計畫工作更為快速；另一

新的特色為Simit模擬軟體的介

面。已開發了直接從Comos將P&ID資料輸入至模擬模式的標

準介面。其效益為更快速且更

有效率的工程，以及較短的啟

用階段。

軟體間相互操作策略的一致

性應用也顯示在過去XMPLant 模式Proteus 3.6.0標準的介面

更新。

工廠營運的新解決方案在Comos 應用實績中，利用

PERT圖後使工廠維護程序的資

源規劃及製程可視化變得更為

豐富。利用Comos Walkinside3D 虛擬實境（VR）觀景器，新的程式版本也可依

顏色區分物件，使使用者於3D模式中進行專案狀態檢查；讓

所有專案團隊關係人都可隨時

掌握工廠或計畫的持續更新概

況。最後樣一個重要的特色是

與Oculus Rift VR 3D眼鏡的連

接性，使得實際的訓練情境身

臨其境之感。

創新於細微之處新版本內許多特色及設訂精靈可協助使用者日常的軟體操作。物件程式集的新符號及物件色碼──提供一個友善的P&ID



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總覽。如同ComosProcess 2D產品經理 Marcus Elo的總結：

「新的功能特色讓P&ID的使用更容易，可建立客製化瀏覽視圖──例如文檔改版或列印畫面── 並可更快速且更容易記錄專案進度。」Brownfield Loop精靈也提供記錄既有裝置的電氣工程上很大的協助。規劃資料及供應商資訊可經由對話框輸入於入Comos內，未來即可進行編輯。當工廠進行規劃更新時，既有裝置的資料處理可以更有效率的進行。

Comos軟體解決方案提供製程工業中，整個工廠生命週期內一個客製化且強而有力的平

台，以進行一致性的資料管理；其特色為更高階的相互操作性及使用方便性。「Comos2D製程工具使

P&ID的建立更為容易，且能訂定客製化瀏覽視圖；計畫進度更快速且更容易被記錄。」

Marcus EloComos Process 2D產品經理

Comos CAE軟體解決方案提供平台，使整個工廠的生命週期能進行廣泛而完整的管理。


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工程開發


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omos及Bentley Open-Plant工程解決方案之間的介面，能將整合的

規劃及工廠維護與工程資料拓展至整個生命週期，如此有益於預算規劃並提早預防工程與預算衝突；因此，Bentley及西門子已建立了製程工廠的「數位模型(Digital Twin)」基礎。

不僅是介面

利用Comos及Bentley工具整合及連結2D與3D資訊，讓公司可完

全掌握其工廠及工程資料。

C

下一步：使用Bentley Capture 及Comos Walkinside的實際裝配

利用無人機或雷射掃描所拍攝的圖片協助，即可自動建立現有工廠目前的3D影像，並將其連結至Comos內各自的工程資料。該數位化的工廠模型可由Comos Walkinside使用，例如利用圖片影像於訓練、維護及檢查目的。

已改善規劃過程中的協力合作該介面大部分使用如XML等已設立的標準，並以電腦系統之間資料交換用的ISO 15926規範為基礎。它容許來自Comos的資訊傳輸並儲存在

「i-models」（資料容器）內，而可進一步用於OpenPlant，反之亦然；也可能將資料從Open-Plant傳輸至Comos。一致性檢

查介面可呈現比較資料，讓使用者可以確認變更。其結果為：專案團隊可隨時知道專案狀態並可找出及解決不一致──例如使用OpenPlant在3D規劃中若規劃不同的泵浦型式，或若在Comos中有不同尺寸的閥；這可改善參與工廠規劃的各部門之間的合作。利用Comos FEED及Bentley


工程開發


PlantWise 連結2D與3D規劃，也可確保計畫團隊在較早的階段即可取得更為詳細的成本計算資訊。這主要影響桶槽及反應器的配置工程，由於有了整合的系統，因此可將實際的空間需求及必要的結構工程規劃的更好。此外，當談到細節規劃時，

在Comos內的電纜細節等額外資訊可以連結至Bentley BRCM，因此使工廠的工程師確實知道需要安裝何種及多長的電纜──此為大型、複雜的工廠中一項關鍵性成本因素。

設備更新及改造的創新工程流程然而，2D及3D資料的整合並不侷限於新廠，對舊廠更新計畫也有效；但實際的工廠現況與原始規劃有相當大的差異。多年來，工廠文件不是未完全更新或就是僅有少部分更新，因此並未能完全維持與現況一致數位資訊。在此情況下，新的介 siemens.com/comos

雙向介面讓資料可在Bentley OpenPlant 內的3D規劃與Comos內的2D工廠設計之間進行交換

COMOS-OpenPlant Motivation工程轉接器

2D-COMOS

P&ID EI&C FEED

邏輯圖管線規格

3D-BentleyOpenPlant 建模器

電纜管理

鋼構設計

應力分析

雲端技術

雷射掃描

3D 視覺化OpenPlant 3Di-Model

面提供了使用Bentley Contex-tCapture將實際工廠數位化的選項，從規劃資料中使用數位工廠標籤將其連結；然後於後續維護時數位工廠資料可以被確認及更新，給予工廠操作員其工廠最新的數位工廠複本。

結合Comos Walkinside即可利用這些資訊訓練員工、測試工廠的情境及排定維護日程；同時數位模型係以完整基礎做為工廠轉移更新及強化生產效率的方式，故有助於現有系統的轉換或擴充。

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出版說明

原文發佈者：

西門子公司通訊及政府事務

Wittelsbacherplatz 2

80333 Munich

[email protected]

內容負責者：

Winfried Wittmann

（依德國新聞法）

Cornelia Dürrfeld

概念、協調：

Cornelia Dürrfeld

編輯委員會：

Dana Fielhauer, Ute Forstner, Michael Gilluck,

Jessica Mattmiller, Maria Muelbaier,

Andrea Kerber, Krupa Uthappa, Anja Zimmerer

藝術編輯：Reinhard Sorger

編排：Bettina Raunecker

副本編輯者：Sabine Zingelmann

DTP: TV Satzstudio, Emskirchen

封面圖片：西門子公司

以下產品為西門子公司的註冊商標：

COMOS, ET 200, GEAFOL, S7 300, S7 400,

S7 1200, SICAM, SILYZER, SIMATIC, SIMIT,

SIMOTIC, SINAMICS, SIPAT, SIPROTEC, SITRANS,

SIWA Leak, SIWAREX, SIWATOOL

若未特別提到之商標、商號、技術解決方案或類似項

目，並不表示這些項目未受到保護。

本雜誌內資訊僅包含一般說明及效能特色，因此並不

永遠適用於實際應用中所描述的形式或產品其在進一

步發展過程中可能造成的改變；特定效能特色僅在合

約中以明示方式同意時才會受到約束。

中文版編輯

西門子股份有限公司

製程工業暨驅動科技事業部

客服專線：0800 202 808

客服信箱：[email protected]

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技術


一個工廠通常要營運20年以上，期間當其進行更

新、現代化及調適至新的需求

時可能進行許多修改，而將數

個工廠合併一個廠也極為普

遍。一個好的製程控制系統應

能處理這些改變，且彈性調適

至新的架構。西門子製程控制系統在不同

產業界中廣泛用於控制製程工

廠已有20年。Simatic的發展

同步反映出在此領域的技術進

展。系統從實績中證實本身是

結合傳統控制與開創性的創

新、高度可靠的解決方案。今

日Simatic PCS 7在全球超過

22,000工廠運轉著自動化製

程。隨著8.2版本的Simatic PCS

7的推出，西門子仍維持發展理

念，再次提供製程工業所有必

備各色：含有可無縫整合入安

全相關或備援結構的標準化介

面中的開放系統結構。除此之

外，PCS 7的可擴充性使其非常

適合做為含有100 I/O的工廠

裝置用解決方案，以及含有高

達200,000 I/O的複雜製造系

統用解決方案。

彈性架構，歷久彌新

聚焦系統可用度

製程工廠的可用度(Avail-ability)是決定其效率及成本

效益的關鍵基準之一；在這方

面PCS 7滿足此關鍵需求多年，

例如所有組件都可以備援方式

設定──不管是HART,或Foundation Fieldbus,Pro-

一個製程控制系統須具備足夠的彈性及功能多樣性，才能長年支持工廠製程運轉。西門子的Simatic PCS78.2版，提供下一代邏輯發展工具進入製程控制的未來。

fibus,或Profinet與系統進行通

訊。製程控制系統也必須有足

夠的彈性及多樣功能性才能長

期滿足工廠製程需求。隨著

8.2版本的Simatic PCS 7推出，

西門子正採用下一代發展工具

進入製程控制的未來；包含SIL 3應用及在Ex區的裝置。

「隨著8.2版本的Simatic PCS 7的推出，西門子仍維持經營理念，再次提供製程工業所有必備屬性。」


技術


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先進的資產管理包含所有現

場裝置的監控，以便在造成工

廠停機之前預先可偵測關鍵性

裝置狀態。以主動的預防性維

護概念，證實了是可一致性維

持工廠高可用度的有效方式。

邁向工業4.0的步驟不斷提升的網路科技使用必然改變成工廠運作的方式，例如利用新的Simatic製程裝置管理器（PDM）Client／Server概念，使現場裝置可以從控制室進行遠端管理；亦可使用行動裝置執行操作，或將任何現場裝置經由簡單的網頁介面輸入參數。

8.2版PCS 7支援智慧型手機、平板及其他行動裝置的使用，無論使用的作業系統或所安裝的瀏覽器；載行動裝置上可讓警報視覺化並確認，顯示趨勢或利用KPI（關鍵效能指標）存取指定的工廠資料。輪班經理、I&C技術員或入料主管可以快速及於現場回應；由於有了最新的資料，因此能做出完全瞭解狀況的決策。

重新構思使用介面強化版的使用介面現可讓操作者正確檢視在其責任範圍內的量測點。量測點可經由狀態進行過濾，如此可改善現場的透明度，並提供持續的工廠最佳化。

8.2版本也容許量測點直接從製程螢幕上將其分組，如此一來操作員即可針對特定的操作情境分組關鍵的量測點，因此提供對應製程資料更為清楚的概況；此外，其趨勢現也可使用便利的方式將其彙整，以圖像顯示，並直接相互比對。

直覺式工程製程控制系統總成本的因素也

包含規劃、開發及試俥；這就是嶄新的Simatic Logic Matrix（邏輯矩陣）可節省更多工程開發時間及操作透明度之處。它基於因果原則指定特定處置回應對應矩陣表內特定的過程事件的特定處置，軟體可自動產生其對應的CFC（連續功能圖），包括涉及的量測點連接。由於這是讓即使複雜的運作狀態透明的方法，因此可有效降低潛在錯誤。

另一新的特色為中央圖像式公式編輯器。它提供算數及布林運算，以及可輕易結合以建立公式的功能；這讓序列控制內的順序功能圖（SFC）使用更有彈性。

8.2版的PCS 7也已更新大量資料工程的特色，例如現已支援功能建立、系統及架構圖，大幅降低人力及繪製系統文件的費用。Simatic Management Console管理控制台對所有軟硬體組件提供中央盤點功能，包括所有軟體版本的資料。其結果為完整、客製化的盤點清單，因此可提供如更換及更新的可靠基礎。

標準化資料模型8.2版本的Simatic PCS 7比前版本更強調整個系統標準化資料模型的效益。此數位資料庫讓操作員控制概念更有彈性，並在整個生命週期內強化工廠效率。它從工程開始至持續的工廠管理，也呈現彈性的概念，例如視覺化、遠端維護等，因此可實現預防性維護目的。

siemens.com/pcs7

新版本的Simatic PCS 7支援行動裝置的使用，提供快速的資訊存取，讓使用者可直接在現場快速做出決策。



化學工業


化解決方案以提升營運安全時，會與西門子接

洽的原因。

「我們需要可依我們特定的安全程序及準則建

構系統，且在設計、開發及試俥上能支援我們

所需專業知識的夥伴。」

該工廠係為將製程氣體傳送至路易斯加合

物製程之前，將製程氣

體純化的酸性氣體處理

單元。整個過程具有高

爆炸風險，因此製程安

全至關重要。為確保系

統可符合工廠營運及製

程安全需求，西門子首

先執行了廣泛的危害及

風險評估；此方式符合

製程工業業界功能性安全及安全儀器系統標

準IEC 61511的要求，接著Huntsman進行危害

及操作性研究（HAZOP）及保護層分析（LOPA）。西門子將安全功能分配至對應的保護層，並

支援Huntsman規定SIS的安全需求規範。更進

一步而言，西門子協助Huntsman實施評估及

稽查廠內功能性安全的管理系統。

實施SIS進行計畫的分析階段後，西門子設計實作以

Simatic PCS 7製程控制系統為基礎的SIS。在

硬體方面解決方案包含了S7 412-5H CPU容錯

的Simatic PCS7自動化系統、Simatic ET 200M備援組態下的分散IO系統，以Simatic S7-300系統用於控制數個次系統。安裝此系

untsman 先進材料公司以創新、客製化

的解決方案在80個國家服務超過3,000個客戶及1,500種以上的產品，今日也面

臨了全球工業挑戰。Huntsman除了是以研究

驅動前進的公司外，也以環保及社會責任的態

度，視操作安全、乾淨、有效率的設施為其營

運策略必備的一部分，

並推出著重達成環境、

衛生及安全（EHS）目

標，名為20:20遠見的長

期計畫。

所有工廠都納入管理

監控以做為公司安全方

案的一部分，並需符合

嚴格的安全程

序；Huntsman的潘普洛納營運自動化經理Ale-jandro Ayala如此說道：「以永續及環境與社會

責任的態度達到操作安全、乾淨、有效率及符

合標準的設施，是管理階層及同事們的共同責

任。為此，我們已評估在潘普洛納的營運安全效

能，且確定了透過新系統及技術的實施而提升

各個領域安全標準。」

安全、永續的解決方案

位於潘普洛納的廠址正針對公司先進的材料業

務生產特用化學品，且為公司的核心資產，目前

在歐洲已成為最強勁成長的市場之一。「然而，

我們需要善加利用可用資源，以及我們計畫中

供應商及夥伴的專業。」Ayala說道。這也是為

何當公司決定透過安全儀器系統（SIS）的客製

安全製程，永續運轉在西班牙潘普洛納市廠址，Huntsman在其公司的一個製程單位上透過功能安全的客製化解決方案，與西門子結為夥伴關係以提高製程的安全標準。此計畫可在全公司環境、衛生及製程安全上達成初步但重要的貢獻。

「我們對西門子執行專案的專業及他們所提供的製程安全系統效能

印象深刻。」

Alejandro Ayala Huntman的潘普洛納營運自動化經理

H



專案的藍圖，其最終目標是實施穩健的製程安

全管理系統以積極防止製程相關事件發

生。Huntsman目前評估其他哪個廠可以類似

方式進行更新。客戶與西門子專業及技術的成

功經驗，使西門子成為這些未來計畫的可靠夥

伴。

siemens.com/processsafety

統後西門子也提供潘普洛納廠內員工的訓練，

並將持續提供額外的製程安全服務以進一步改

善廠內營運。整個計畫執行的很順暢，並依照

時間表啟動新的系統；因此Huntsman團隊的

回饋非常正面：「我們對西門子執行計畫的專業

態度，以及他們所提供的功能性安全系統的效

能印象深刻。」Ayala如此確認。

該專案將做為目前在潘普洛納廠規劃其它

危害及風險評估

安全功能分配至保護層

安全需求規範（SRS）供安全儀器系統（SIS）之用

安全儀器系統（SIS）之設計及工程

安裝、試俥及驗證

操作及維護

修改

停用

分析

實現

操作

風險降低之其他方式的設計及發展

安全

生命

週期

結構

與規

劃

功能

性安

全及

功能

性評

估與

稽核

之管

理

確效

Siem

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化學工業


位於實驗工廠內的碳酸化產品

可擴充的分散式控制系統（DCS）解決方案，正協助一家澳洲合資企業發展並商業化其新型碳管理技術，目標是降低全球CO2排放

國際礦物碳酸化（MCi）公司是以澳洲為基地的

新創公司，其任務是展示礦物

碳酸化的技術及經濟上的可行

性以做為碳捕捉、儲存及利用

（CCSU）的永續工業解決方

案。該合資企業係由三個股

東：GreenMag集團、全球最大

商用炸藥及礦區與土木工程市

場創新爆炸系統供應商

Orica，以及澳洲紐卡斯爾大學

（UON）所擁有。 MCi為全球第一家從原料至

最終產品進行完整操作鏈檢查

的公司。透過礦物碳酸化以對

CCSU採用完整而全方位方式。

以坎培拉為基地的GreenMag集團與UON組成團隊研究目前

及未來序列器技術CO2排放的

可能性已進行七年以上，同時

Orica研究人員也著手於相同

領域；三個單位於是在2013年合併組成MCi。合資企業贏得了

由英聯邦及新南威爾士州

（NSW）及Orica挹注的主要研

究資助。

公司的方式涉及到建立與核

准智慧財產權，使捕獲的CO2可做為生產水泥及石膏板等綠色

施工產品的原料，而非將其視

為危險的廢棄物處理。從一開

始MCi即設想將捕獲的CO2轉

的進一步分析──半連續廠則

提供有價值的實驗資料，以建

立生產的設計基礎。

為了有助於高階自動化及製

程安全，MCi團隊選擇西門子

的一系列的工業自動化系統，

做為所需分配控制系統（DCS）適合的解決方案。

Simatic PCS 7因其過去的實

際驗證的及在澳洲與海外已獲

廣泛使用，且進一步由Orica在其印尼Botang一個硝酸銨廠已

使用相同PCS 7系統的經驗支

持下而獲計畫團隊選用。西門

子DCS解決方案的可擴充結構

及強而有力的工程工具能符合

完整規模廠在工程、營運及維

護需求上更寬廣的需要。然而，

它也提供了MCi在未來可將製

程控制系統的基本技術予以擴

將 CO2 轉變成磚塊及水泥產品

換成有用的產品以建立經濟價

值，彌補轉換製程的成本。該

技術具有從化石燃料電力站及

其他如肥料及水泥製造廠等工

業設施中，藉由提供一種安全

且永久處置碳排放的方式來終

止碳循環,成為關鍵角色的潛

力。

首次此類做法

於2013年MCi開始在UON建立

全球第一座礦物碳酸化實驗工

廠。實驗工廠利用從Orica位於

紐卡斯爾Kooragang島上的硝

酸銨生產設施取得的CO2生產

固體碳酸鹽及非晶矽。硝酸銨

為農業應用上使用肥料產品中

的常用成分，也是整個礦區及

土木工程業界使用的商用炸藥

主要成分。

需要可擴充的DCS除了透過研究以決定現有的礦

物碳酸化製程是否可以擴充至

工業層級，前導工廠目的為開

發新型可在較大規模經濟上適

用的CCSU技術。

工廠以兩個階段進展，第一

階段包含批次製程，第二階段

則為半連續製程。批次工廠用

於驗證現有的礦物碳酸化技術

在較大規模上的應用，並提供

碳酸化產品用於營建用產品上

Mci


化學工業


Mci

在批次實驗工廠內的反應爐器與輸送管

充的彈性。澳洲西門子的銷售及工程團

隊協助於前導工廠兩個階段中，選擇適當控制系統硬體及發展控制設計理念。DCS硬體包含兩個PCS 7V8.1 SP1 OS 執行版的Simatic PCS 7 BOX，可進行獨立運作及控制；也包含用於自動化容器攪拌器，以及高密度研磨廠運作的11個Sinamics G120 VFD 控制器。「Simatic PCS 7系統讓我們可嚴密監控所有我們反應的步驟，且使我們能記錄所有包含能源需求及整體製程效能所需的製程資料。」MCi方案經理Jan-Dirk Prigge說道。

璀璨的前景此實驗工廠為世界第一座，其所取得的知識將可協助確立全球礦物碳酸化製程的設計規模，以及在財務及技術兩方面的可行性。目前所達成的結果顯示製程條件可進一步最佳化，以便能以經濟可行的方式製造礦物碳酸化以降低工業CO2的排放，減緩全球暖化並確保更為乾淨的能源未來。對Orica等商用炸藥生產商而言，如此也可降低CO2排放的方式且能達成更為永續的生產。

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水處理


hu Duc水處理廠提供大多數胡志明市的處理水供應。該處理廠於1966

年首次啟用，過去幾年已經過無數次更新以提高其水處理容量。

2012年德國Passavant 能源與環境（PE&E）公司獲得了四千六百萬美元的標單合約以擴充其設施。在合約條款下PE&E負責每日30萬立方米水處理廠的工程、採購及施工（EPC）；這將提供區域居民高純度的飲

純淨用水供應全市

用水。於2013年1月開始施工，並於2015年8月工廠投入運作。

單一解決方案提供者除了擴充水處理設施的總容量外，PE&E也執行河水抽取泵送站及為設施供水的壓力管施工程。PE&E採用了其專利技術及Turbo-LME製程，以及西門子的整合驅動系統（IDS）進行計畫工程。

做為EPC的承包商，PE&E採購自身的設備，計畫團隊成員

在越南，西門子與PE&E及SWIC是夥伴關係，針對提供胡志明市60萬家庭乾淨飲用水的水處理廠實施可靠的控制解決方案。

也與客戶討論哪種設備適合計畫的需求。「PE&E送交設備製造商的容量、經驗及技術資料給我們核准。我們發現針對該計畫所提出的西門子設備符合我們設定給承包商的技術需求。」該計畫投資方及目前該廠的營運者──西貢乾淨水業務及投資合股公司（SWIC）副主任Ho Thanh Cuong說道。「我們也發現西門子做為設備製造商，具有所需的經驗及品質聲譽。」

新的河水抽取泵送站與為設施供水的壓力管，以及進入市區供水網路的處理水。

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水處理


西門子於2015年1月收到訂單，5月啟用團隊已在現場，承包商已開始進行安裝工程。所有6個單元的啟用於8月底完成，其後在西門子移交給PE&E控制之前會針對系統的操作及監視提供員工訓練。

西門子數位化工廠及製程工業及驅動器主管及副總經理Christian Beckers表示透過投入單一來源的提供者，在客戶發現當其需要時可以更容易取得支援，尤其在問題發生時。「在設計階段我們的工程師緊密合作，以確保每個組件都能順利安裝。」他說道，「然後我們可以每6至12個月再回來檢查。對我們來說，重要的是每件事情都能順利運作。」

克服挑戰降低能源使用、快速投資攤銷及提高工廠可用性是Thu Duc計畫選擇設備時的三項主要目標。為了達到水處理廠最佳效能，PE&E採用了各種不同的西門子解決方案，包括Sinamics Perfect Harmony（完美和諧）MV轉換器及Simotics HV H-compact（輕巧型）Plus

1RQ4馬達，以推動其專利的Turbo-LME製程。

總體來說，該廠係由包含轉換器及六台馬達的六個驅動系統所設置。依西門子大型驅動器資深業務代表Nguyen Duc Thank所言，需跟設備一起安裝的是為了當電力單元故障時，能讓有瑕疵的區域自動隔離且讓此驅動器可繼續運轉的單元旁通功能。「我們需要一種備援功能，因為從工廠至市區供水的泵浦是非常重要的機械，其運作不可受到干擾。」他說道「我們需要泵浦能隨時運轉，因此可靠性極為關鍵。」當執行效能測試時，PE&E越

南分公司總經理Uwe Dechert及其團隊藉由達到最大的容量顯示IDS的彈性。「此技術優點是我們可以從零流量──驅動的最低頻率開始。我們將水抵住關閉的閥然後開啟閥，緩慢充填11公里的泵送線路，沒有發生任何損壞或問題，所以這表示可以順暢的運作──可以從零流量開始，然後至最大每小時14,000m3。」Dechert補充道。

在執行效能測試期間技術人

員發現即使在工廠以最大的容量運作時，所使用的能量仍比最初計算的還少。「在Thu Duc安裝的泵浦具有96.4%的效率，而控制具有96%；此表示我們所達到的效率要比類似產品高2%至3%。」他如此說道。

長遠效益利用在高流率水淨化技術上的核心專業及西門子的IDS，PE&E與SWIC已能確保水處理設施的最佳效能，並可靠提供胡志明市內60萬住家乾淨的飲用水。

提到IDS的長遠效益，西門子的Nguyen Duc Thanh說：「現在泵浦已運轉在80%-85%的額定流量，但耗電量僅為50%-55%的額定功率；由於流量只要降低15%但能源使用可縮減50%，因此運轉時可節省客戶許多能源及金錢。」

siemens.com/ids

「此技術優點是我們可以從零流量──驅動的最低頻率開始運作。」

Uwe Dechert PE&E越南分公司總經理（圖中右側）

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水處理


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嚴密監督下的長途管線

專案目標是將鹽水從礦區廢土堆泵送至63公里以外的河中，並加入高效率的洩漏偵測。Siwa Leak的智能型水處理解決方案能可靠地判定漏水位置。

廢土堆處的富爾達泵送站──至Werra河的鹽水輸送起點

諾伊霍夫

欣費爾德

富爾達

基地站：諾伊霍夫

每年生產約70萬立方米的鹽水

在Neuhof-Ellers礦區萃取鉀鹽已超過百年


水處理


+S KALI集團為國際K+S AG（之前為Kali und Salz AG）的一部分。公

司在靠近德國 Fulda的File-detal峽谷的Neuhof-Ellers處經營鉀鹽礦區，且營運已超過

百年。在該處僱用了約720名人員進行採礦及加工製程，產

品主要用於製造肥料及其他的

工業製造業別。

所有採礦區都會產出廢棄物。

在此情況下廢棄物主要是由石

鹽組成，且緊鄰礦區堆積成高

大的堆積物，當地人稱為

「Monte Kali」。在平坦的景區是

最高的高地，從遠處即可看見。

戶外的鹽丘經由雨水沖刷，

每年大約可形成70萬立方米的

鹽水。幾十年來水被泵出並貯

存在很深的白雲石層以保護環

境，特別是地下水。當石層容量

逐漸用盡，必需找出新的處置

方法。現有的採礦權包含長距

離的管線施工，以將鹽水排放

至維拉河。檢視替代的選項並

獲得管線路徑的核准後，計畫

最終於2012年開始。

以專業為主要基準

TUV技術檢驗機構規定線路的

建照需符合長距離管線的技術

標準。「此也包括精確的洩漏

偵測及局部化。」K+S KALI 公司計畫工程師Christoph Hachfeld表示，他接著說：「這

需求也是選擇管線控制系統供

應商的一個關鍵因素。」

K經過廣泛的選擇程序後，西

門子獲選為計畫理想的夥伴。

首先，公司以具備有管線裝設

的廣泛經驗，且計畫團隊也對

Siwa Leak洩漏偵測系統有良

好印象，此外西門子的品質為

K+S KALI所熟知；西門子的

Simatic PCS 7製程控制系統已

在Neuhof廠內運作多年。

結果是西門子被指定為供應

完整的管線洩漏監視技術總承

包商。K+S LALI第一次安裝

Sitrans量測裝置以記錄如流量

速率、壓力及溫度等操作參數。

專精於複雜的介質

TUV的規定極為嚴苛：泵浦操

作中偵測到的水損失需小於最

大流量的1%，且在備用模式下

不容許每小時未偵測到的滲漏

水超過4公升。

整個管線分為14個區段，在

區段之間有一個滑閥與放氣

站。各區段內壓力各不相同：

沿著管線的高度差異及溫度上

下震盪為影響量測結果的部分

因素。因此，須設計一種演算

法以考量所有這些參數。

「問題在於鹽水與普通的飲

用水有很大不同。」西門子計畫

經理Matthias Ruttiger解釋，

這是由於溶解水中的鹽晶體在

溫度上下震盪下反應與水完全

不同，因此產生不可預測的水

壓變化。暴雨對水中的鹽分也

具有重要影響，故控制系統須

能容忍這些因素。

12 個操作站

64 bar

操作壓力

每年140萬立方米或每小時160立方米

的運送容量

末端站： Hattorf

維拉

約63公里長


水處理


快速偵測，精確判定

與K+S KALI、TUV及西門子共

同設計了一個全新的洩漏偵測

演算法，其在各種不同條件及

管線操作模式下進行測試以保

證洩漏的可靠偵測，同時也去

除假警報。

結果令人非常滿意：Siwa Leak不僅符合TUV的需求，甚

至超越了需求。當泵浦運轉時

若管線中有任何洩漏點，系統

會在可容許洩漏量一半時產生

反應。在備用模式下，它甚至可

以偵測到每小時1.45公升的洩

漏率。

但此並不足以可靠偵測到水

的損失：同樣重要的是須正確

判定漏水位置以便提供快速、

有目標的修理。將管線分成14個區段，每一區段透過滑閥方

式將區段個別阻斷是有幫助；

這表示可進行緊密標的量測，

將洩漏侷限在幾百米內，然後

使用如傳統的聲音洩漏探測

器進行掃描，以正確找到洩漏

位置。

完整的解決方案及附加效益

當然，附有12個外站的63公里

管線不僅僅需要一個有效率的

洩漏偵測系統，也同樣需有可

提供從中央控制室進行操作、

控制及監視的自動化系

統。Siwa Leak系統係以

Simatic PCS 7為基礎，該系統

已在Neuhof廠內成功使用；此

外已安裝了Sitrans量測裝置以

記錄如流量速率、壓力及溫度

等必要資料。新製程的儀表設

計為與已預先安裝的Safety Matrix（安全矩陣）等具有安全

特色且涵蓋整廠功能、無需額

外軟硬體的PCS 7能最佳運作；

它甚至提供了擴充版的存檔與

報告功能。

對K+S KALI而言，PCS 7是達

到快速工程開發及試俥的關

鍵。將所有功能整合在一個系

統中也讓系統的維護更為簡

單，因此在整個工廠的壽命週

期中有實質上的成本效益。

整體而言，在Neuhof與Hattorf之間的63公里鹽水管

線是在所有相關單位共同合作

下，成功客服艱難挑戰的一個

範例。「當然，此類規模的專案

並不一定都能完全順暢的運

作。」計畫工程師Hachfeld如此總結，「但我們都為了相同目

標而共同合作，而且達到了傑

出的成果。」

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「問題在於鹽水與普通的飲用水有很大不同。」

Matthias Rüttiger西門子計畫經理

系統沒有任何問題，因此計畫經理

Christoph Hachfeld （K+S KALI公司左）與Matthias Ruttiger （西門子右）都很滿意。

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Rubrik


全球化學集團BASF有包含五個項目的投資組合：化學、性能產品、功能性物質&解決

方案、農業解決方案及原油&天然氣。在安特沃普的BASF為其集團全球第二大工廠，且是比利時最大的整合化學生產中心。在那生產的一項產品為三級丁胺，此為橡膠工業中使用的一種添加劑。生產中需使用氨及異丁烯。整合的生產網絡需要所有參與的製程都完全可用，因為若有任何部分受阻則產生的鏈結反應將會影響整個生產過程──甚至有可能使生產停頓。相互連接多項生產區域的一項關鍵要素，是從一個製程步驟將次要產品傳送至下個步驟。中間產品氨及異丁烯最初是由兩個容積泵浦從20巴壓縮至260巴的壓力，然後由共享的管線傳送至下個製程步驟。

面對增高需求下的可靠性找尋過時馬達及容積泵浦驅動器更換品的兩個基準關鍵為：首先是新系統須被核准可用於化學生產廠可能爆炸的區域，其次則是兩個泵浦須能在恆速下最佳運作，且可達到峰值及彼此同步。

完美協調的完整解決方案

這兩個需求引導BASF的製程工程師找上西門子。西門子不僅可供應馬達及相關驅動器，且可提供BASF一個協調的完整解決方案：整合的驅動系統（IDS）。IDS因此強化了工廠的效率、可靠性及生產力。

對三級丁胺生產廠，西門子的計畫團隊先計算速度及連續與峰值扭力。他們所選的馬達為穩健耐用的Leher Chemstar，所選的驅動器解決方案為節能、容易維護的Sinamics G150。若額外的編碼器安裝於馬達上，則驅動器可使控制器所需的資料較慢傳輸，以便能使泵浦最佳化同步。

現場運作中安裝為了避免生產中斷，將泵浦單元依序關閉以便讓驅動器可進行更換。透過與西門子工業服務簽訂維護合約，因此BASF可防護其最先進的系統解決方案，使其達到完整的生命週期。

化學生產製程也需要泵浦最大的可用性及製程安全。泵浦須適合在有潛在爆炸的環境中使用，且也須正確客製化以滿足需求。在比利時安特沃普的

BASF，來自西門子的現代化驅動概念──整合的驅動系統（IDS）提供了完美的解決方案。

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整合的解決方案


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Grisuten品牌堅韌的聚酯纖維應用，包括汽車邊條面板製造

聚酯纖維是人造纖維中最為廣泛使用的一種，不僅

耐磨、吸水量極低、快乾，且不管是濕或乾實質上都具有相同的強度性質。位在靠近柏林Premnitz的

Markische Faser公司，從1961年起即以品牌Grisuten生產製造工業規模的聚酯纖維。該公司今日已是德國及全歐洲頂尖的化學纖維製造商，共有七條生產線，每年總計出產約5.5萬噸纖維。出自Premnitz的聚酯纖維被應用於多種產品，包括汽車裝飾板，衛生產品，機能性服裝和工業用過濾器。

現代化以達到彈性生產為了加強高競爭紡織市場的現有地位，該公司正投注大量資金在人力技能及先進的製造技術上。在其7條纖維生產線中，有2

條的驅動技術最近已完成現代化更新。「動解決方案的目的是要改善生產線的彈性」Markische Faser公司現代化計畫經理Mathias Pietsch如此解釋，「我們現有的驅動系統也已經很老舊了，此表示我們不容易取得其備用零件。為了保持我們的競爭力，我們的生產線必須具有高度的生產力，因此我們無法承受發生故障的風

為回應特殊的市場需求，Märkische Faser公司已將其兩個纖維生產

線採用先進的整合解決方案，將驅動技術進行現代化。

縮減停機時間

險。」因此該公司決定找一個驅動

技術夥伴可供應整個現代化套件，包含驅動器、齒輪、離合器及開關，以及在組構及啟用驅動應用上提供必要支援。合約最終交給西門子。做出

此決策的關鍵因素為Mark-ische Faser公司在能源及驅動技術上的長期成功，以及在之前合作期間已體驗了西門子的專業；換言之，西門子的計畫團隊已非常熟悉客戶的製程及需求。系統整合器IAT已為現有的經驗夥伴，可協助整合現有自動化系統上新的驅動技術。


整合的解決方案


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整合的解決方案與Markische Faser公司的計畫團隊一起合作，西門子設計了以整合驅動系統（IDS）為基礎的完整解決方案，改善了纖維生產線的效能且同時強化工廠的可用性及機器速度，也確保了系統的長期可維修及保養。為了能在最短可能的停機下實施新的解決方案，第7條纖維生產線首先建構了新的驅動套件，包含5個具有Sinamics S120轉換器特色的Simotics M伺服馬達、Smart-Line（智能產線）能源復原模組、3台含再循環冷卻器的熱交換器，以及搭配的Flender齒輪及聯軸器。

成功實施此初始計畫後，在第1纖維生產線上開始將直立轉軸轉換成單一驅動器。該解

決方案也以IDS為基礎，並包含9台含Sinamics S120變頻器的1PH8 Simotics M馬達及Flender齒輪與聯軸器。所有組件都正確建構在位於Chemnitz的西門子應用中心，以承受嚴苛的生產條件並提供充足的備品以供未來升級。

營運的附加效益「西門子團隊真正提供我們優異的支援。根據抽拉生產線上可用的資訊，他們設計了可讓我們實施極有效率的轉換概念，」Pietsch報告。除了硬體工程外，西門子也提供應用工程服務及總包供應的配電盤。機械及電氣修改的執行是由Markische Faser公司的職員獨立執行。「兩條纖維生產線的新解決方案，無縫整合至我們

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生產工廠的網絡。」Pietsch總結道。

纖維生產線在啟動後隨即能更有彈性的運作，因關鍵參數如抽拉比率現可不需停止運作即能進行修改。工廠的可用率已顯著改善；也因為有更和諧的系統配置，使得工廠更容易進行保養與維護。最後同樣重要的是驅動器已整合在能源資料收集系統內，因此提供Markische Faser公司未來更多最佳化的潛力。

「兩條纖維生產線的新解決方案，無縫整合至我們生產工廠的網絡。」

Mathias Pietsch Markische Faser公司現代化計畫經理

正向的副作用：新的IDS驅動解決方案也大幅簡化及精修了工廠配置。


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工業通訊


傳輸與語意有關的資訊。事件可支援特定的通

訊或訊息中介者，連接至雲端。

PLC 程式的標準為了進行 OPC UA，工業團體正與OPC基金會共

同制定所謂的配套規格 (Companion Specifi-cation)。一個例子是與工業控制領域的組織

PLCopen 合作，以強化應用發展及模式效率做

為目標標準，藉此縮減軟體更新成本。作業符合

工業 PLC 程式語言 EN 61131 的國際標準，例

如，西門子與 PLCopen 已開發在 PLC 內資料存

取的程序。已在 CP443-1 OPC UA 通訊處理器

中實施此機制，用於控制 OPC 伺服器與 Simatic S7-400 自動化系統之間的通訊。

不同製造廠商應用間之資料交換在早期，OPC 標準僅限於 Windows 作業系統。

標準化軟體介面的原始名稱為 OLE for Process Control（OLE= object linking and embed-ding）。在製造業中導入以服務為導向的架構，

為安全性及資料模式展開新的挑戰。在 2011 年，OLE 標準的相關性下降，致使 OPC 基金會

開發新的資訊結構稱為 OPC UA（Open Plat-form Communication Unified Architecture）；時至今日，它已成為開放式、可擴充平台架構的

基礎，以供自動化領域中不同製造商應用之間

的無縫資料交換。

在數位化工廠內數萬台裝置之間，應如何

設置通訊結構以相互連接？通訊層級的

垂直與水平整合為有正成長的趨勢。僅有標準

化的網路拓撲並不足夠，需要能將資料進行水

平式的整合，進而成為分析、資料服務的來源。

因為這是新的資訊來源，如預防保養的資訊，

需要大量的資料──從設計、編輯到生產品質

資料與各個感測器間，都可以將來自工廠的資

料傳送至 IT 系統（雲端）。

此外，還需要開放式的標準、高端服務品質與

安全性等特性；同時公司所有階層之間以及辦

公室與生產網絡之間，其 IT 系統的透明度也是

重要需求。各個結構需防止未授權人員進入；

但對於有授權的使用者則可以存取所有階層、

裝置及組件，且可以無錯誤的傳輸所有資料。

數位化企業的通訊架構所有這些需求的答案就是開放式平台通訊

（OPC, Open Platform Communications）基金

會的統一架構（UA, Unified Architecture）。 OPC UA 是針對工業自動化中安全、可靠的資料

交換的重新組構標準。OPC 標準的規範說明了

用戶端與伺服器之間的介面。它定義了資料存

取、警報與事件的監視，與廣範的應用程式間

的存取。該架構說明了工程工具及設備製造商

與軟體開發商的軟體堆疊器。資料模式確保資

料本身在複雜的結構中，可以特定的型式安全

直接的資料交換OPC UA (OPC Unified Architecture) 在工業自動化上已成為安全、可靠的資料交換標準。提供在公司組織內資訊技術（IT）系統，一個簡單、多平台的介面，且在不同製造商生產的裝置之間無縫的資料流通。


工業通訊


siemens.com/industrial-communication

由 PLCopen 設計以控制器為基礎的功能與 OPC 基金會採用由任何 OPC UA 伺服器設置通

訊作業，如此裝置可與其他系統的資料結構進

行交換，而與現場匯流排系統無關。如工業 4.0及智能工廠的目標均為有關廣泛連接各種不同

系統，而讓它們之間能夠通訊即成為成功關鍵。

符合 OPC UA 的解決方案為先進科技，且在工

業自動化上已被接受使用。

OPC UA──工業4.0之共享通訊結構

• 感測器直接與雲端連接，不需經由自動化內 PLC、SCADA或其他通訊層級的路由

• 企業IT的改變對生產區域沒有造成影響

• 自動化及企業IT app的解聯

• 新大數據方法或雲端app的開放性

廠房內

廠房內

實體網路拓撲控制應用預防保養庫存管理

工廠主幹

企業IT及雲端

APP

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工業通訊


件的解決方案。

公司有意找到市場上已頗有基礎且能提供優異客戶服務的夥伴。「在PDO，我們希望能採用市場上優秀的設備。」負責資訊管理及技術的PDO計畫工程師Issam Al Kharusi說道，「如果它能滿足我們的需求，我們就會以此標準化；這時西門子的Ruggeddom正好出現。」西門子能滿足PDO的三個重要需求：監視原油及天然氣生產；強化SCADA連接以整合先前與新的感測器；以即時警報改善現場監控，以便在有任何未授權人員闖入任何油田時可採取快速回應。

提出全新層次的建議

若考慮其結構及尺寸，通訊技術的需求變得顯而易見。油井的群聚可延伸到30平方公里區域。每個油井裝設有與Ruggedcom RSG900輕巧型乙太網路開關的眾多感測器。多數油井利用RuggedcomRSG2100開關，經由光纖電纜連接至中央聚集岐管站。從此處收集到的資料可經由另一光纖電纜傳送至附有Ruggedcom

阿曼蘇丹國位於阿拉伯半島東南尖端，除了沿海岸線的肥沃區域外，全國31萬6千

平方公里的領土多數包含沙漠。沿著海岸線有高達90%的濕度及類似季風的雨水是常態。該國其他地區溫度可高達50°C，飛沙則處處可見。阿曼的經濟主要是原油及天然氣輸出，這些天然資源的開發因此對於該國極為重要。該國最大的公司為阿曼石油開發（PDO），佔有70%蘇丹的原油與天然氣生產及探勘。

提出全新層次的建議阿曼的油井不僅是世界最深的井，也被視為是

「酸」井；這表示需要處理高度的硫酸氫（H2S），此為一種在高壓下具有高毒性及爆炸性的氣體。基於此原因，鄰近油井工作的人員數需盡可能保持絕對少數。

油井有兩個主要議題：持續的原油生產需要監控，且分布廣泛的地區需防止人員闖入。之前該項工作是由空調圍繞的通訊設備予以支援，但這些系統已被證實長期而言極不可靠且費用高昂。PDO正在找尋更能對付現場嚴苛環境條

強健的效能

溫度高達60°C，極高濕度及處處飛沙──網路

組件能對抗如此條件才可稱得上強健。西門子

Ruggedcom生產線展示在嚴苛沙漠條件下的可

靠度。


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工業通訊


RSG2100或RSG2200開關的中央控制室。在控制室內生產製程可藉由視覺化軟體的協助進行監視，同時收集到的資訊則傳送到阿曼首都Muscat的PDO總部。

極端條件下的可靠性Ruggedcom投資組合的基礎設施組件，其設計特別針對在極端操作條件的使用，包括可對抗溫度在–40°C 與 +85°C之間的變化。「我們主要的關切為溫度、粉塵及尺寸輕巧。」Al Kharusi說道，「因為自從我們在7年前安裝了第一個Ruggedcom開關以來，至今並沒有任何故障情況發生。」對PDO另一個重要方面為從任一遠端位置可完全管理及監視Ruggedcom組件的能力；此尤為重要，因為派送服務人員至任何自動生產廠址不僅費時，而且是昂貴又危險的程序。

保護投資的相容性與現場不同技術區的儀器其設備通訊相容性也很重要。「在某些情況下，RS900開關也可讓PDO將之前的設備與較新技術如智能電子裝置

（IED）相互組合，除了保護我們的投資外也可進行更新。」Al Kharusi說道。

直接位於油井的Ruggedcom RS400系列伺服器可將遠端終端單元（RTU）的序列通訊，轉化成可經由SCADA網路通訊的數位形式。Ruggedcom RMC40乙太網路開關將保安攝影機的序列訊號，轉換成可與控制室內的Ruggedcom RSG2100開關進行通訊的乙太網路訊號。特殊的監視軟體可自動偵測任何不尋常的移動，並立即觸發警報。

PDO已考慮其他應用，以進一步現代化其遍及阿曼的原油及天然氣生產設施。「設備的品質很優異，我們得到的支援也很優異，因此我正在考慮擴充西門子解決方案以滿足未來的需求。」Al Kharusi總結道。

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31萬6千平方公里

的沙漠

90%的溼度

溫度在

-40ºC與85ºC之間震盪


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新的營運模式是現今的需求。擁有傳統優

勢的公司實施具有附加價值創新技術之

餘，將在數位化時代到來時將具備維持其領先

地位的最大機會。「對工廠設計者而言有很長的

製程工業需求清單，換言之就是製程設備單元

的需求清單。」西門子負責與製程工業供應商業

務的Bernhard Saftig說道。「這表示在他們開始

思考數位化之前，就必須有強大且堅固的工業

基礎；我認為只有完整功能的製程設備單元才

表示具有競爭優勢。」他確信需在未來的此完整

製程單元中也包含數位化解決方案，因此終端

客戶可達成較短的計畫執行時間、更大的彈性

並提高效率。達成智能規劃、生產、製造、維護

及服務的「工業4.0」方式將被數位化且賦予附

加價值。「直到所有機器及次系統一致性產生資

料且由網路連接在一起，並連結至資訊系統才

可建立所謂的數位模型(Digital Twin)基礎；然

而，我們需要對應的系統及軟體實現此目標。」

數位化──由計畫開始

在附加價值鏈開始時，工廠設計者可仰賴網路

連接的數位規劃及模擬的選項，之後是整個工

廠及設施的虛擬試俥；這使營運者能讓其工廠

更快速投入運作，終端客戶則可更早將產品推出

市場，而工廠也能以最大良率達到更穩定的生

產。

最理想的情境中，工廠設計者將其規劃及試俥

階段的資料傳至終端客戶或工廠營運者，然後

「4.0」的發展目標不容忽視，包括在製程工業內；工廠設計者正面臨數位化如何影響其營業與產品的問題。

「工業4.0」的工廠設計 iS

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趨勢


就可使用這些資料在生產階段中將工廠最佳

化；之後若對工廠有任何改變，則數位模型即可

對應變更。

完美綜效

對真實及數位工廠重要的一點所有系統組件都

能輕鬆整合及彼此可完美相容。標準化為當製

程設備商與西門子合作時可展現的另一關鍵優

勢。自動化標準不僅讓所有系統組件之間提高

綜效效果，也大幅降低工程上的工作。

在工廠運作時使用有價值的資料

數位網路使判定整個工廠及個別電力消耗設備

的耗電量更為容易，例如根據擷取的資料，一個

工廠操作者可以在不需要風扇馬達時，就毋需

全部的風扇馬達都以全速、全時運轉。簡單的解

決方案可能是驅動器。另一個例子：由於數位網

路，因此操作員可在生產階段更精確預估何時將

需要執行維護。在設備發生問題導致停機之

前，機械及設備即可確實在正確的時間進行保

養。

維持傳統優勢

數位化之外，製程設備商仍應保有其傳統價值。

製程工業需要其OEM製造系統供應商具有更短的建造時間、更大的彈性與更高的效率

「高系統品質是製程設備商核心價值之一。」

Bernhard Saftig說道。這些供應商通常為中型營

運規模的市場領導者，擁有深入的製程及領域

專業。「由於可整合的或與可西門子連接的技

術，他們高品質的系統經常證明其價值；這讓製

程設備商可給予其客戶高生產力及可用性的保

證。」利用西門子各範圍的服務──包括自動化

及驅動解決方案、資料驅動的服務、軟體及IT解決方案──以及全方位整合的方式，是製程設

備商贏取客戶的王牌；附帶的是西門子的全球

技術網路及遍布各國的服務專業，以及工廠的

整個生命週期內的全球備品庫存及支援。

保持領先優勢

「那些早已探究無數數位化可能性的製程設備

商將是前驅者，利用西門子的支援可確保領先

競爭對手。」Saftig說道。然而，並不存在數位化

的標準指導書。「在工廠營運者及設備供應商中

需有膽大的行動者，可先以小規模測試，然後再

逐漸擴大更具挑戰性的改變。」


「那些早已探究無數數位化可能性的製程設備商將是前驅者，利用西門子的支援可確保其領先地位。」

Bernhard Saftig西門子製程工業供應商營運

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趨勢


氫化科技公司及西門子兩者都具備了創新的能源

儲存技術，且現在加入前導計畫。「利用我們的方法可將氫氣安全的儲存，因為它已由其鍵結合成所謂的液態有機氫氣載體（LOHC）。」在德國Erlangen氫化科技執行長Daniel Teichmann博士如此解釋。一立方米的LOHC所攜帶的氫氣取代大約60瓶氣體鋼瓶。然而，真正的特點是氫氣

兩個先驅者的攜手合作

不再需要以分子形式被運送；反之，利用化學儲存法，運送的貨物變成是由低可燃、無爆炸性的油所組成。利用其Silyzer電解系統，西門子可將電力轉換為氫氣而不需釋放二氧化碳（CO2）。因此，結合氫氣生產（西門子）與氫氣儲存（氫化科技）似乎是展示計畫的明確項目，可建立從太陽至耗電間的智能過程鏈。

在德國，每次討論替代能源時的核心問

題：如何從國家北方的大型風力發電廠

將電力有效率的傳送到南方？新的氫氣

儲存技術可能是解決方案──而且甚至

價格低廉。

車用太陽能 – 即使在陰天的時候在Erlangen工廠內，使人印象深刻的顯示氫化科技如何讓這種情況發生。公司自身的太陽能工廠產生的電力利用Silyzer轉化為氫氣，然後氫氣立即鏈結至LOHC液體。氫化的LOHC經由塑膠或不鏽鋼所製的標準液體槽內被送至Stutt-gart，在此氫氣被再次釋放。在Fraunhofer工業工程IAO研究院的停車樓層，該物質在固定的燃料電池中被轉化成電力後用於電動車的充電。Fraunhofer計畫目標為顯示再生能源的智能結合、儲

氫氣的世界市場全球工業用氫氣市場每年約有6500億Nm3的數量。即使約80%的氫氣在專用工廠內生產及處理，每年仍有約1300億Nm3的氫氣須從A點運送至B點；需運送的氫氣總市場值約為700億歐元至1000億歐元。對許多買家而言，在其氫氣供應鏈中運送及儲存氫氣是主要的成本因素。有效率的氫氣廠市場相當龐大且能繼續成長，特別是考慮到電動車的未來。

http://ancrix.com/



存選項及微智能電網的電動車。

氫氣技術的新視野氫氣做為工業原料也是氫化科技另一計畫的重心。此計畫將於2017年中在美國推出，也將在美國建造一個300千瓦的廠以供氣體生產者使用；其規模約為在Erlangen計畫的10倍。利用此技術，氣體生產商預計將擴展其潛在客戶的範圍。之前運輸氫氣只有在高達200公里的距離才能獲利，現在可能涵蓋高達600公里的距

離。「LOHC可協助優化氫氣物流。」考量未來，Teich-mann如此說道。「特別有趣的是將這些技術用於離網供電的可能性，例如在南非偏遠地區，此可能是柴油發電機的實用替代方案。」

siemens.com/silyzer

氫化科技── 具有榮譽的新創產業

不久之前，在2013年Dan-iel Teichmann博士與Wolfgang Artl、Peter Wasserscheid及Eberhard Schlucker等教授一起創立了氫化科技公司，其起步根基是在Erlangen-Nurem-berg的Friedrich-Alexan-der大學。

2014年英裔美國人Plati-num也參與成為投資者。2014年9月公司在其目前地點正式開始營業，員工數4名；自此公v司員工成長至30名，且以其專利技術贏得許多新創獎，例如2016年4月即贏得第35屆德國工業創新獎頭獎。

「特別有趣的是將這些技術用於離網供電的可能性。」Daniel Teichmann博士德國Erlangen氫化科技創辦人及執行長


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製程分析


分析天然氣品質的能力然

後計算其特性值，是控

制渦輪機及燃燒室與執行測試

運轉所必備。位於Leipzig的西

門子製程分析業務代表專員

Frank Materna深知此點：「能

源提供者供應的天然氣不必然

相同，在成分上可能有差異，因

此天然氣的數值特性可能會在

定義的範圍內震盪。」除了個別

天然氣成分外，即使由電解產

生的更多氫氣已被饋入天然氣

網絡中，其內容也需予以判

定。壓縮站、製造商及維護公

司的操作員因此需要極為精確

的分析系統供應精確的結果，

以讓他們得出結論。引擎製造

商MTU空氣引擎的一個事業部

──MTU Berlin-Brandenburg因此選擇西門子以Sitrans VC氣相層析儀為基礎的先進分析

系統解決方案。

整合至現有系統

MTU 維護Berlin-Branden-burg（兩個德國維護廠址中的

一個）的一個核心職能為維護

商用引擎。在工業用氣渦輪機

方面，公司會大修來自通用電

理想的結果

子的LM系列渦輪機。其客戶包

括所有主要的原油及天然氣公

司，以及領導的能源生產商、

船舶業界及航運業者。

在一年之內，西門子規劃及

安裝了其整個天然氣分析系統，

包括將量測及診斷值傳送至位

於靠近柏林的Ludwigsfelde MTU測試平台的控制系統。相

關挑戰之一是公司規定現有的

控制系統不可進行修改。「我

們須在現有系統中整合產生的

資料及訊號，」Materna說。「

重要的是我們要從天然氣成分

及氫氣含量取得極為精確及可

靠的量測。」MTU工程測試的

Heiko Krehl說道。由於其容量，

故天然氣網絡也做為因過多再

生電能產生的氫氣的儲存處，

這可將電力需求與光電或風電

廠目前產生的電力之間的差額

予以均衡。「但這也改變了熱

值。」Krehl補充道。「當氫氣含

量較高時，氣體內燃燒性質的

改變也可能導致渦輪機重要控

制參數的實質改變。」

目前天然氣參數的精確知識為測試及控

制氣渦輪機所必備。引擎製造商MTU維

護仰賴Sitrans CV氣相層析儀，以產生正

確且可持續的量測。

MTU 維護Berlin-Brandenburg 維護LM工業用氣渦輪機。


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製程分析


在Sitrans CV標準版本中，氣

相層析儀可分析11種氣體成分

及氧氣。為了滿足客戶需求，工

程師使用第二個氣相層析儀及

特殊應用擴充了系統，使得氦

氣及氫氣含量可以被判定。「

經由主─從電路將兩個分析裝

置連接起來，」Materna解釋

道，「在控制系統中，他們做為

單一儀器一起顯示。」主裝置

使用主從架構在過程中所測得

的數值計算品質參數。

所有成分的精確量測

「這讓我們可以判定14種天

然氣成分，包括氫氣的解決方

案是此計畫特殊之處。」

Materna說道，「它表示天然氣

的品質──包括熱值、密度及

Wobbe index──可極精密的

計算出來。」需要天然氣分析以

預計渦輪機測試的MTU維護，

現可參考目前氣體的成分以解

釋任何測試過程中的不符合

性。「它給予我們天然氣中存

在有什麼成分的證明。」Heiko Krehl說道。

對工程師的另一項挑戰是裝

設分析櫃的有限空間。「我們

建構了可裝入舊有模式所設定

尺寸的新櫃子。」Materna說道。為了節省空間，載體氣體供

應管線僅從分析櫃移除並安裝

在牆上。「為了確保如量測中或

載體氣體或分析櫃內的壓力損

失能立即被傳遞至控制系統，

我們安裝了一系列的感測器。」

Marterna解釋。經由Modbus的氣相層析儀所提供的數位訊

號及資料也被整合在現有的控

制系統內。「這表示MTU不需

對控制或資料評估系統做任何

改變。」

高可用性且符合未來所需

「此創新利用14種成分的氣體

分析的天然氣品質量測具有高

可用性，且符合未來使用。」

Materna說道。所安裝裝置的

廣泛使用也能與其他使用者互

換。由於廣泛且高品質的現場

服務及支援網路故響應時間極

短，因此顯著降低了工廠停機

時間。「使用新的系統，我們預

期量測結果可持續改善。」

Krehl如此總結。

siemens.com/processanalytics

兩台Sitrans CV氣相層析儀分析天然氣成分及氫含量。

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化學工業


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我們都熟悉這樣的程序：將用過的寶特瓶、塑膠薄膜

及其他如聚苯乙烯與複合物等可回收物質的揀選做為廢棄物管理程序的一部分。這不僅適用於家用環境，在業界也逐漸適用，例如農業中使用的塑膠布及營造業界使用的窗框模：很少人知道此類塑膠廢棄

成功的原料復原

物揀選後會成為什麼。可回收的物質事實上非常有價值。有鑑於原料及處置的高成本及為了符合嚴格的法令需求，回收再利用的物質變得比以前更加重要。位於Limburg的Bolder自動

化公司深知達到最大可能回收率的重要性。公司提供客製化

針對批次技術及散裝物質處理系統的工廠製造商能以其自動的秤重機達到非常精確的秤重，是因有了西門子的自動系統及秤重電子裝置；這些系統對具成本效益的塑膠生產尤為重要。

新的原料及回收物質的正確混合，在塑膠處理上極為重要。

其他應用領域

搭配Siwarex WP231，可在Simatic中實施自由設定程式的模組化秤重系統，並彈性調整至操作要求。秤重機的模組化設計是適合於批次產線的建構，且具有供應2至6種不同成分、每小時高達4公噸的通量。個別原料依照配方依序送入秤重機，並以一個批次送出。秤重機下方有一混合機可確保充分混合後才新建立物料，然後被吸出並進一步處理。


化學工業


成分及批次與散裝物質處理廠的統包解決方案，提供重量計量及秤重領域的特殊專業。Bolder自動化公司對其在精密秤重操作上扮演關鍵角色的控制系統，則仰賴西門子的Simatic解決方案。

高端秤重技術可回收使用的物質在再使用之前須重新處理。新的及回收物質的正確混合式具成本效益的塑膠生產關鍵，因為如從錯誤混合生產的塑膠可能沒有足夠的承載容量；正確的混合比需藉由適當且精確的秤重過程。

經過調整及輾壓後，重新處理的原料從漏斗被送至Bolder自動化公司的CTW自動秤重機內，在此直接整合成物料流。自動化意即僅在開始和量測過程的末端是預設。批次秤重從零空重開始，之後加入物料。

Bolder自動化的自動秤重機係由Simatic S7-1200自動系統所控制。Siwarex WP231秤重電子單元整合入Simatic環境內，且直接連接至S7-1200組件。所有功能包括秤重過程、水平面監視及閥的控制自主化，且秤重也可從觸控面板上以人性化的方式開始與結束。因為秤重極少單獨操作，所以至中央PLC的介面也可處理程式設定的工作。

Siwarex WP231可利用乙太網路連接埠連接至PC上。秤重、

狀態及空重等資料經由Simatic I/O傳輸。資料設定的參數可在Siwattool軟體內設定，或使用連接至秤重電子裝置的操作面板上直接輸入。

秤重電子裝置由預製作的功能模塊整合至工廠軟體內，使廣泛的診斷選項如監視重量趨勢或監視及呈報限制值等成為可能。高達400萬像素的高解析度也確保可靠的秤重。Bolder自動化公司的秤重機顯示與總計的精確度極高，因此不需預期有數量限制或解析度侷限。系統需要電力及空氣供應的

特殊監視，因為任何故障都將阻礙物料流。由停止秤重的

PLC功能所提供的解決方案可儲存最新的資料，且若供應故障時可將秤重機切換至開放通過。在回應發出警報後即可恢復正常運作。

siemens.com/weighing

Die Steuerung der automatischen CTW von Bolder automation erfolgt über Simatic S7-1200 mit integrierter Siwarex WP231 Wägeelektronik

工廠

旋風器

批次秤重機

萃取器容器

儲存用物質揀選器

Profinet

主PLC

CTW批次秤重機的系統整合

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數位化世界 - siemens.com.t · 個乙烯廠的設備，並添加了眾...

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