CAPS 概念诞生于 2000 年代初期,应石油和天然气加工行业一些大型最终用户的要求而诞生,这些用户聘请 ARC 来帮助他们更好地了解最新的过程自动化系统。 ARC 咨询服务副总裁兼 CAPS 报告的主要作者 Dave Woll 表示:“ARC 对当今自动化如何发展的看法已成为行业标准,并且可以作为用户研究系统的基准。” 他说,虽然多年来一些应用程序围绕它发展,但 CPAS 的“核心原理和核心技术仍然完全相同”。
CPAS 是一个大主题,涵盖从工厂级传感器和执行器一直到与企业资源规划 (ERP) 系统接口的所有内容。 最近对此概念的研究来自一本名为“协作流程自动化系统”的书。 它由ABB集团研究中心首席科学家Martin Hollender等人共同撰写,并于2009年由国际自动化学会(ISA)出版。
Hollender 表示,CPAS 的基础是 DCS 控制系统现已发展超出简单过程控制的范围。 通过基于标准的编程、集成和连接,当今的控制系统可以促进丰富且更深入的自动化功能。使自动化工厂能够安全、可靠、高效地运行,并为业主和运营商带来显着的效益。
“CPAS 的一个关键方面是它能够在系统中的任何点在正确的时间向正确的人员提供相关信息,通过简单且统一的环境向操作员提供信息,”Hollender 在他的书的前言中写道。 “除此之外,CPAS 的一个关键优势是它能够超越 DCS 系统的传统功能,其中包括生产管理、安全关键控制、高级控制、信息管理、智能仪表、智能电机和电机等领域 控制中心、资产管理和文档管理功能。”
上述说法与密歇根州米德兰陶氏化学公司对于自动化的观点一致。 陶氏工程解决方案公司的信息技术 (IT) 顾问、CPAS 的早期追随者埃里克·科斯曼 (Eric Cosman) 表示,“用陶氏的说法,我们使用自动化来指代比控制更广泛的术语”,科斯曼指出,“控制基本上是监管” 控制、闭环控制之类的东西。但是当你开始研究工厂自动化的各个方面,从启动到关闭、运行以及所有其他东西时,我们使用更广泛的术语。用我们的行话来说, 自动化包括业界所说的MES(制造执行系统)层。”
“我认为 CPAS 确实阐明了具有广泛功能的真正控制系统可以实现的基本原理和一些显着特征,”Cosman 评论道。 因此,他表示,CPAS 可以提供一份战略文件,制造商可以使用该文件来确定他们在追求全面、最先进的自动化战略时想要走多远以及能够走多远。
就沃尔而言,他不同意将 MES 作为一个独立子系统的概念,而更倾向于将 CPAS 视为具有不同应用的单一自动化系统。 他声称,过程工厂中仅有的两个系统是业务系统和自动化系统。 “首先,CPAS应该被视为一个支持应用程序的环境,包括过程控制、高级过程控制、运营管理以及决策支持和高级分析等人类增强应用程序,”沃尔在为Hollender的书撰写的一段话中如此说道。
各种技术和标准逐渐发展和结合,使CPAS成为可能。 ISA88和ISA95等标准为CPAS提供了通用参考模型,而国际电工委员会的IEC 61131-3标准则成为编程和配置的基础。 互联网以及以太网和 TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)等标准网络技术的发展是实现基于标准的信息交换的关键。 虽然CPAS仅包括工厂的自动化系统,但以太网和TCP/IP提供的公共逻辑主干和其他公共信息结构元素使其能够与工厂的业务系统自然地交换信息。
“在我看来,普通的老式过程控制系统与更全面的自动化系统的区别之一是后者集成到业务流程中的程度,”他说。 科斯曼指出,实现这种集成至关重要,它允许业务决策无缝地流向制造运营层面,而运营结果可以一路发送回业务层面。
“我认为 CPAS 确实阐明了具有广泛功能的真正控制系统可以实现的基本原理和一些显着特征,”Cosman 评论道。 因此,他表示,CPAS 可以提供一份战略文件,制造商可以使用该文件来确定他们在追求全面、最先进的自动化战略时想要走多远以及能够走多远。
就沃尔而言,他不同意将 MES 作为一个独立子系统的概念,而更倾向于将 CPAS 视为具有不同应用的单一自动化系统。 他声称,过程工厂中仅有的两个系统是业务系统和自动化系统。 “首先,CPAS应该被视为一个支持应用程序的环境,包括过程控制、高级过程控制、运营管理以及决策支持和高级分析等人类增强应用程序,”沃尔在为Hollender的书撰写的一段话中如此说道。
各种技术和标准逐渐发展和结合,使CPAS成为可能。 ISA88和ISA95等标准为CPAS提供了通用参考模型,而国际电工委员会的IEC 61131-3标准则成为编程和配置的基础。 互联网以及以太网和 TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)等标准网络技术的发展是实现基于标准的信息交换的关键。 虽然CPAS仅包括工厂的自动化系统,但以太网和TCP/IP提供的公共逻辑主干和其他公共信息结构元素使其能够与工厂的业务系统自然地交换信息。
“在我看来,普通的老式过程控制系统与更全面的自动化系统的区别之一是后者集成到业务流程中的程度,”他说。 科斯曼指出,实现这种集成至关重要,它允许业务决策无缝地流向制造运营层面,而运营结果可以一路发送回业务层面。