TwinCAT MTP：模块类型包助力实现模块化自动化

借助模块化自动化方案，可以轻松灵活地实施和调整过程装置。那些多年来一成不变、缺乏灵活性的自动化系统在流程工业中正逐步被淘汰，退出历史舞台，定制化和柔性生产才是流程工业大势所趋。模块类型包（MTP）是一个可以充分利用过程装置（从规划到运行）的全面优化潜力的软件方案。因此，MTP 是开发面向未来的模块化自动化系统的关键组成部分。

来自流程工业行业部门的 Laurids Beckhoff 解释了 MTP 方案及其在模块化过程装置中的应用。 — 倍福已将 MTP 作为软件解决方案集成到了 TwinCAT 系统中。

模块类型包（MTP）的优势

最小化的过程装置设计工作量意味着能够更快上市
通过统一的模块接口缩短维修时间
由于模块可重复使用，可进行小批量定制化生产
用“数增放大“代替传统的尺度放大方式
统一的可视化界面外观

TwinCAT MTP 的优势和功能特点

无缝集成到 TwinCAT Engineering 中
界面驱动的 MTP 开发
可选择在编程前导入和导出 MTP 文件
通过将 P&ID/需求 MTP 和 API 接口导入到 Semodia 的 MTPlatform，集成开发工具链
根据模块定义自动生成 PLC 代码
自动生成本地 HMI

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在流程工业的许多领域，例如制药业，正面临着一个新的挑战，即市场的波动性越来越大。企业必须缩短产品研发周期，加快新产品上市时间，并且具备小批量经济地进行定制化生产的能力。

模块化过程装置解决方案日益受到青睐，其优势在于能够灵活地将模块重复用于多种不同的应用目的。它涉及到将设备的整个过程分解为各个子过程，并使用模块进行映射。通过为每个模块配备独立的分布式控制器，实现完全的模块化设计。之后，通过将这些模块集成到更高级别的控制系统（如 DCS）中，就可以重新映射整个生产过程。因此，开发工作的重点可以从以过程装置为中心转移到以模块为中心，从而可以根据当前的应用需求轻松、灵活地对装置进行调整。也可以在过程装置中额外添加模块，并根据需要重新分配或删除现有模块。在进行类似修改时，不再需要完全重新编程装置，因为大部分逻辑都存在于各个模块中。上层控制器只是协调模块及它们所提供的服务，这就是为什么它被描述为流程编制层（POL）。

在实际应用中，这个方案是按照一个独立于厂商的过程模块描述标准实现的：NAMUR 模块类型包（MTP）。根据 VDI/VDE/NAMUR 2658 中的定义，MTP 包含了将特定过程模块集成到模块化过程装置中所需的所有信息，包括其功能（以服务形式）、通信规范和 HMI 模板。MTP 标准中定义的接口可以实现即插即用操作，尽可能减少重复使用过程装置的工作量和成本。因此模块只需开发一次，即可无缝集成到其它过程装置中，这一过程完全不受控制器厂商与 POL 的限制。

本系列视频展示了如何利用模块类型包（MTP）实现不同厂商的各类开发工具的集成工作流程。借助这一 MTP 工具链，能够显著提升流程工业中的模块化自动化解决方案的规划、开发、集成和优化效率。来自 EPLAN、Semodia、COPA-DATA 和倍福的工具专家将通过实际案例带您深入了解其中奥秘，并就如何在工业自动化领域使用这一工具链提供宝贵建议。

MTP 是什么?MTP 工具链可为模块化系统带来哪些优势？

Laurids Beckhoff 将介绍到场嘉宾，并概述本系列视频中探讨的最核心方案。

深入了解 P&ID 开发

来自 EPLAN 的 Klaus Lechtenbörger 展示了如何在 MTP 工具链中高效创建 P&ID 流程图并将其导出为 MTP。

MTP 工具链中的模块开发基础知识

Laurids Beckhoff 将逐步演示模块定义与开发流程，包括 PLC 和 HMI 的自动生成环节。

管理 MTPlatform 上的模块

来自 Semodia 公司的 Lukas Grahl 将分享一些实用技巧，帮助您更高效地通过 MTP 工具链进行模块验证、调试与管理。

将 MTP 模块集成到流程管理层中

来自 COPA-DATA 公司的 Bernhard Korten 将阐释如何以最小的工作量将智能 MTP 模块集成到上层流程编制层（POL）中。

TwinCAT MTP 功能详解

模块类型包（MTP）方案嵌入在 TwinCAT 软件平台的 TwinCAT MTP Runtime 和 TwinCAT MTP Engineering 产品中。TwinCAT 开发环境包括一个项目管理系统，其中 TwinCAT MTP Engineering 被作为其自身的项目类型集成在库中。项目类型支持模块的通用定义，在此基础上可以在编程之前生成 MTP 文件。现有信息可以通过开放式 API、MTP 导入或 DEXPI 导入等方式进行处理。此外，这些信息还可用于自动生成 PLC 和 HMI。

MTP 项目管理中的后续修改将通过项目自动同步的方式高效集成。只需在预配置好的状态机中对所提供功能的实际过程逻辑进行编程即可。

最后，项目会被激活，进而通过 OPC UA 将已定义接口的变量自动提供给 POL 系统。

以下交互式图形解释了从基于 TwinCAT MTP 模块开发到将其逐步集成到过程装置中的整个流程。接下来，我们将通过一系列精心制作的短视频展示 TwinCAT MTP 在过程控制系统各个层级中的应用场景。

新建项目和已有项目中的 MTP 应用场景

MTP 实现了过程控制系统的模块化设计，极大地减轻了初始工程设计阶段的负担，并简化了系统重新配置过程。

本段视频展示了 MTP 方案在过程装置层的工作原理。它介绍了 MTP 方案如何应用于新建和已有项目。

本段视频展示了 MTP 方案在模块层的工作原理。模块层也可以区分为新建和已有项目。

具体来说，本段视频介绍了在新建项目中，如何在模块内部通过集成功能单元实现模块化设计。这些功能单元都采样动态设计，确保了高度的集成灵活性，使得模块能够根据当前的应用需求轻松定制。

本段视频展示了 MTP 方案在模块层的工作原理。模块层也可以区分为新建和已有项目。

具体来说，本段视频介绍了如何通过 MTP 网关基于现有装置构建已有项目的模块。如果需要在一个控制单元上部署多个模块，MTP 中枢将是一个既经济又高效的理想选择。

实际应用：模块类型包（MTP）在 Ajinomoto Omnichem 工业系统中的应用

系统自动化在工业系统中的应用：Ajinomoto Onichem 配备 MTP 方案

在本应用案例中，味之素集团旗下的 Ajinomoto Omnichem 公司和倍福成功展示了如何使用模块类型包解决方案实现工业设备的自动化。

图中所示过程装置的一个显著特点是使用了 MTP 中枢。在该应用中，过程装置的所有模块都在倍福中央控制系统上实施。基于 PC 的控制技术支持在独立的 PLC 程序中实施这些模块，并将它们分别提供给 POL。借助这种架构设计，无需调整控制系统即可改变过程装置的结构，系统会自动识别当前所连接的模块。MTP 方案的即插即操作特性简化了 POL 的重新配置，从而显著缩短了转换时间。