数字与模拟：食品饮料设备升级的明智之选

对食品饮料生产而言，现场设备的数字通信能提供丰富数据以提升效率和生产力，这是模拟信号无法实现的。

然而，高成本和复杂性的认知可能阻碍实施。若您已使用 PLC，以数字通信升级系统长期来看能实现更简单管理和成本降低。

Bürkert 行业经理：食品、饮料、化工与石化 Kieran Bennett 解释为何向数字通信转型比您想象的更容易。

当今食品饮料行业，甚至微型啤酒厂等相对小型场所也使用 PLC（可编程逻辑控制器）管理运营。PLC 基于数字通信，但在现场设备层面，许多网络仍依赖模拟通信。

此类系统中，从蒸汽温度控制到液体流量，PLC 向现场设备（如阀门和传感器）发送模拟信号，设备也通过模拟通信返回信号。同时，PLC 通过基于以太网的数字信号与人机界面（HMI）通信。

降低成本与复杂度

为实现模拟通信，需在 PLC 增加将数字信号转模拟及反之的额外输入/输出（I/O）模块。每个模拟现场设备需专用 I/O 模块，成本递增。现有用户虽已投资，但系统扩展会增加成本负担。

相反，数字通信长期降低成本。以新安装为例，西门子 PLC 连接六个现场设备通过模拟 I/O 模块，转为工业以太网网络可节省近 1000 英镑硬件成本。

对现有系统，一次性适度投资工业以太网网关后，可零额外成本添加多个新设备——无额外 PLC 厂商许可费。

数字连接设备管理远比传统模拟连接简单，节省布线和调试时间成本。

数字连接设备将随时间带来成本回报，最重要的是其提供的信息将为未来创造更盈利、更高效的运营。

运营优势

即使不立即增设备，转向数字通信因数据可用性改善带来显著运营改进。与模拟设备不同，数字设备信息可记录分析以优化流程。

这可实现成本节约、生产力提升、产品质量提高。数字设备数据更可靠，测量精度和重复性更高。

数字传感器通信的数据对改善维护、最小化停机至关重要。诊断数据及生命周期总循环数等信息可用于规划预防性维护，降低故障风险。模拟设备只能被动应对故障，面临维修更换停机风险。

简易转换

转向数字通信可以简单如在现有 PLC、以太网就绪质量流量控制器（MFC）和传感器间添加现场总线网关。这移除 PLC 多个模拟 I/O 模块的成本复杂性，改用单一网关设备如 Bürkert ME43。单一网关可连接多达 256 个输入，全部免许可集成。

ME43 通过厂商指定协议与 PLC 通信，同时通过可靠的 Bürkert EDIP（高效设备集成平台）网络支持现场设备数字通信。EDIP 基于 CANopen，即全球数百万汽车使用的工业通信协议。

替代方案是 IO-Link 协议，但 IO-Link 主站网关最多集成八个设备。当然可直接集成与您 PLC 厂商兼容的现场设备，无需网关。但这显著增加每设备许可成本，实际上不增实用性能优势。

渐进式过渡

也可混合模拟、现场总线和数字通信的现场设备互操作。向 ME43 现场总线网关添加 ME44 模块集成模拟 I/O 与数字。结果是可随现场设备寿命结束逐步从模拟过渡到数字。

不更换阀门即刻过渡，可用 Bürkert 8681 控制头作为适配器将第三方执行器转为各类以太网协议兼容，显著节省成本，尤其高阀门数量应用。

无论如何过渡，数字连接设备随时间带来成本回报。最重要的是，其提供的信息将为未来创造更盈利、更高效的运营。

Kirsty Anderson
Bürkert Fluid Control Systems
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