工业 4.0 和物联网等方案的基础，便是收集设备的所有运行数据，并将其用于各种应用。分析工具会对这些数据进行评估，例如，可以及早识别现场设备的故障等。这些数据还可用于优化工作流程和提高生产效率。然而，在现有设备中实施物联网方案尤其具有挑战性，因为现有的自动化架构无法采集现场设备中的所需信息。
因此，流程工业自动化技术用户协会 (NAMUR) 开发了 NAMUR 开放式架构 (NOA)。NAMUR 推荐性规范 NE 175 中描述的方案在不改变现有控制系统的情况下扩展自动化架构。因此，NOA 的核心任务是提供从现场层到更高层级应用的信息，以监测和优化过程装置（M+O）。此功能可通过附加硬件和/或软件实现。现场传输的数据类型取决于所使用的现场设备和分析工具。重点是需要循环读出的参数，这些参数包含设备状态或过程质量信息。
- 在不改变核心过程控制系统的情况下，升级和优化现有系统和过程装置
- 通过第二个安全通道进行端到端的数据采集
- 现场设备的预测性维护
- 快速更换有故障的现场设备
- 安装额外的现场设备，用于过程装置监测
倍福助您实现 NOA 方案
倍福专门开发了一款 NOA 边缘设备，用于读取更高层级的M+O 的附加运行数据。边缘设备由一台紧凑型嵌入式控制器、具有 HART 功能的 EtherCAT 端子模块以及相应的 TwinCAT 项目组成，可直接安装在装置中。
倍福 NOA 边缘设备的功能：
- 使用由信号隔离器实施的第二个通道
- 采用广泛使用的 HART 协议实现现场设备通信
- 转化读取到的数据
- 将参数映射到已定义的数据模型上
- 实施 PA-DIM 等标准化信息模型
- 根据所连接的设备类型自动调整 OPC UA 信息模型
NOA 方案
NOA 方案尤其在已有项目方面具有巨大的潜力。现有过程装置需要通过改造或升级来适应未来需求：只需对系统进行监测和优化，而无需改变当前的过程控制方法，就能降低成本，提高产出。因此需要增加额外的组件，以便从现场收集以前未使用过的数据。倍福 NOA 边缘设备是专为此目的开发而成的。由于其结构紧凑，因此能够集成到过程装置的现有结构中，节省空间。倍福可根据已有的基础设施，提供多种用于记录现场设备数据的解决方案。在以下各应用场景中，NOA 边缘设备均禁止对现场设备数据进行反馈和修改操作。
配备馈电隔离器
很多市售馈电隔离器（隔离栅）都有两个独立的接口，用于连接 I/O 系统。第一个接口通常用于连接控制系统，以传输来自现场设备的测量数据。通过连接用作 HART 主站的 EL6184 EtherCAT 端子模块至第二个接口，还可开启 NOA 旁路通道。
未配备馈电隔离器
如果未使用馈电隔离器，则现场设备会直接连接至控制系统的 I/O 层。EL6184 EtherCAT 端子模块可以并行连接现有的 I/O 模块，以读取实时数据。EL6184 凭借其高内阻特性，在通过 HART 协议进行通信时，可确保通过 4–20 mA 信号传输的测量数据不会失真。
使用 Profibus 远程 I/O
如果现场设备通过支持 HART 的 Profibus 远程 I/O 与控制系统相连，则集中提取 NOA 数据便是一种切实可行的解决方案。在此架构中，NOA 边缘设备通过 OPC UA 从网关读取现场设备数据，并按照相应的信息模型（PA-DIM）提供所有已连接现场设备的数据。
NOA 方案还可为新建项目带来优势。例如，可以将各个过程装置模块的实时数据直接传输给相应的制造商，然后由制造商提供合适的备件或启动维护工作。这种方法若与模块类型包（MTP）结合使用的话，效果尤佳。
在过程装置规划阶段就可以安装更多监测传感器，为监测和优化提供更多数据。Ethernet-APL 等新技术可以通过以太网连接同时传输过程数据和实时数据，从而简化了实施过程。用户可在 TwinCAT 自动化软件中以独立于所使用的协议的方式处理和编译数据。
NOA 常见问题解答
可通过添加 I/O 端子模块的方式灵活扩展 NOA 边缘设备，直至达到所需的通道数量。可连接的现场设备数量不受限制。在软件方面，所有已连接的通道中的数据都可通过 OPC UA 服务器获取。
不是，NOA 边缘设备也兼容其它通信协议。通过扩展相应的 I/O 端子模块，也可通过其它协议连接现场设备，并在边缘设备中灵活地组合使用。
NOA 边缘设备的核心组件是一台工业 PC。除了 NOA 功能外，它还可以运行其它软件组件，以实现状态监测和能源管理等任务。因此，只需扩展 I/O 端子模块并集成必要的软件模块即可。
除了流程工业应用之外，我们还可为您的边缘设备应用提供理想的解决方案。
