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开放流程自动化™标准测试实验室花开遍地,全球巡礼—上篇

开放流程自动化™标准测试实验室花开遍地,全球巡礼—上篇

2021年11月25日 3次秝妤

当你擅长一项技能或手艺时,你会做什么?当然是为亲朋好友表演,然后去各地巡回演出。这正是The Open Group开放流程自动化™论坛多位成员在做的事情:推动开放流程自动化™标准在全球范围的开发、测试和应用,以实现互操作、即插即用的流程控制。O-PAS™测试实验室全球虚拟参观之旅即刻启程,精彩剧透不要错过!

 

第一站:沙特阿美和施耐德电气

 

这场巡演开始于中东地区的开放流程自动化试验台:沙特阿美和施耐德电气位于达哈兰的创新研究中心。“自2019年以来,我们通过与OPAF合作达成技术进步,并与施耐德电气在将O-PAS开放基础设施带给终端用户方面找到了共同点”,沙特阿拉伯国家石油公司流程和控制系统部门的高级工程顾问Abdullah Khalifa介绍说:“我们还在为测试平台开发实验和测试,这将有助于实施O-PAS解决方案,包括利用其OPC UA网络和用于分布式系统的IEC 61499。我们实验室的目标是开发经过现场验证的O-PAS兼容系统。我们的主要工作领域包括系统管理、安全和安全远程访问,以及未来的合作伙伴。”

 

Khalifa介绍说,中东OPA试验台最终确定了架构,并在2020年完成了采购和系统集成。他们计划在2021年根据O-PAS标准2.1版本开发并测试其控制系统,2022年完成系统规格和组件就绪,并为2023年的现场试验开发规格和设计。“我们也许不会在未来两年完成试验台,但我们已经建立了基本的基础设施。这将让我们测试现场设备的互操作性和安全性,并表明我们可以与O-PAS合作”,Khalifa说:“测试平台的结果将为我们提供准备的基础,关键的O-PAS功能和替代遗留系统的策略,我们可以将其用于最初的现场目标应用和我们想要演示的关键概念。测试结果还将让我们从大型系统转移到O-PAS定义的分布式控制节点(DCN),我们可以使用该节点在不中断或修改现有操作的情况下,增量地扩展现有设施,并使我们能够以更异构的方式工作。”

 

第二站:西澳大学和ERDi实验室

 

全球巡演的下一站是西澳大利亚大学(University of Western Australia)和位于澳大利亚珀斯的ETP公司主导开发的ERDi i4.0测试实验室。ETP服务于采矿和石油天然气行业的客户,公司总经理John Kirkman称,实验室正在增加O-PAS设备,并计划启动测试项目:“这个实验室是工业4.0技术的催化剂,主要应用于澳大利亚的能源行业。流程控制越来越多地涉及整个价值链,所以我们也将与其他制造商合作,利用O-PAS操作和性能优势。我们希望用户在流程操作、资源管理和材料跟踪方面采用互操作性。”

 

据Kirkman介绍,ERDi实验室由一个混合团队组成,其流程控制工程师和IT员工都很欣赏O-PAS标准可以帮助协调和自动化维护软件和硬件设备:“O-PAS实现的互操作性还可以帮助用户进行数字转换工作,例如使用数字孪生监测管道中的冻结材料,这样它们就不必关闭和解冻。”

 

第三站:德克萨斯州、埃克森美孚和横河

 

巡演的第三站,我们来到最早同时也是涉猎最广泛的O-PAS测试实验室,由埃克森美孚研究与工程公司运营,位于德克萨斯州休斯顿附近的Woodlands。基于其早期的概念验证和原型部署,这个13000平方英尺的OPA测试实验室已经启动并运行了约一年。它接受横河的系统集成和管理支持,以适应不断增长的技术、供应商和其他合作伙伴。

 

该实验室的试验台包括一个模拟炼油厂分离塔,并通过开放流程自动化系统连接框架(OCF)网络将DCN连接到现场操作技术(OT)数据中心的高级计算平台(ACPs)和外部OT数据中心、信息技术(IT)和企业数据中心等业务平台,以实现OPAF的基本愿景。参与方包括Phoenix Contact的PLCNext、横河的Network-I/O (NIO)、西门子的1515SP PC2处理器和Kunbus的Revolution Pi工业PC (IPC)。Kunbus IPC基于与Raspberry Pi相同的Broadcom处理器,而施耐德电气使用其M251d, ABB使用其xDC, Opto 22使用其grov EPIC控制器。同时,其先进的计算平台包括风河公司的钛控制器+ Antsle, Supermicro和戴尔VxRail系统。该测试平台最近还添加了Cognite软件,该软件可以将以前没有关联的数据背景化,从而提供更好的见解,目前正在研究CPlane.ai的人工智能协调软件,以帮助自动化软件维护任务。

图1:埃克森美孚的开放流程自动化试验台架构

 

实验室目前运行四个环境,负责开发、测试和验证、用户应用程序的验收测试,以及具有连续操作和演示功能的生产。在实现互操作性的流程中,接受和生产区域都使用一个与许多DCN一起工作的流程模拟器。“测试实验室有两个主要目的,”埃克森美孚研究与工程测量与自动化项目部流程控制工程师DeBari说:“首先是解答问题,理解设计,从异构部分构建可互操作的系统,就像我们在研究部门早期试点项目中所做的那样。第二个目的是在生产单元上进行现场试验,这样我们就可以证明O-PAS可以有效地工作,并提供切实的效益、可靠性和收入。”

 

DeBari介绍称,分离塔的应用由两个团队支持。埃克森美孚维持其基本系统、仪器、流程应用程序、高级控制和基于IT的功能,而横河处理其控制逻辑编程、网络安全和其他系统,包括一个带有Linux应用程序的超融合系统,横河希望使其更安全。DeBari称该实验室支持OPAF每个工作组遵循O-PAS的实践:“我们告诉OPAF实验室所了解到的信息,这样我们就可以为每个人制定更强大的标准。”

 

即将到来:现场试验

 

更多精彩内容,敬请关注《开放流程自动化™标准测试实验室花开遍地,全球巡礼—下篇》。

 

本文作者:Jim Montague,Control, Control Design and Industrial Networking杂志执行编辑。