Zautomatyzowana automatyzacja

Przegląd korzyści

Interfejs AutomationML, elastycznie konfigurowalny do różnych bibliotek
Logiki związane z systemem sterowania już zdefiniowane w 2D-CAE
Wykres funkcyjny nie jest już absolutnie niezbędny
Zautomatyzowana konfiguracja systemu sterowania
Matryca bezpieczeństwa może być tworzona automatycznie
Ogromna oszczędność czasu dzięki znacznie wyższej jakości danych
Zwalnia zasoby na więcej projektów
Zorientowane na przyszłość rozumienie AML zapewnia długoterminową interoperacyjność

Wyzwania

Systemy sterowania (DCS/Distributed Control System) regulują instalacje jak mózg, który kontroluje i reguluje "jego" ciało w najdrobniejszych szczegółach. Programowanie DCS jest tak złożone, jak kontrola instalacji. Wieloetapowe transfery danych i wiele pracy ręcznej były do tej pory niezbędne do transportu niezbędnych informacji logicznych do DCS. Brak bezproblemowej wymiany danych między różnymi systemami inżynieryjnymi jest irytującym źródłem błędów i od dawna jest identyfikowane jako "wąskie gardło" napędzające koszty dla wydajności inżynieryjnej. To również znacznie utrudnia uruchomienie instalacji.

Logiczne!

Aby sygnały czujników wywołały zamierzony wpływ na siłowniki, DCS musi znać odpowiednie logiki. Tak "uczy się" to z wykresu funkcji lub schematu logicznego, który jest zasilany ze specyfikacji z poszczególnych obiektów na schemacie przepływu (P&ID). Wykres funkcji (FUP) jest podstawą do generowania kodu, który konfiguruje system sterowania żądanego producenta. Jednak transmisja logiki do odpowiedniego systemu automatyzacji jest dziś nadal wykonywana głównie ręcznie i w kilku etapach: od P&ID do FUP i dalej do DCS. Jeśli zmieniają się urządzenia, sygnały lub inne warunki, praca wymagana do konserwacji danych jest ogromna. Nawet bez zmian ta faza jest bardzo czasochłonna i podatna na błędy.

Rozwiązanie

Dzięki kooperacji AUCOTEC, platformy Engineering Base (EB), te połączenia logiczne można łatwo zdefiniować jako obiekty w bazie danych lub na schemacie, a z tego można wyprowadzić programowanie systemu sterowania. We współpracy z klientami AUCOTEC opracowano rozwiązanie, które automatycznie przenosi informacje logiczne do systemu sterowania.

Północ pokazuje drogę

W skandynawskim sektorze naftowym i gazowym, gdzie znajdują się klienci AUCOTEC, tacy jak Kongsberg Maritime (KM) i Equinor (dawniej Statoil), logika DCS od dawna jest projektowana w tak zwanych SCD (Schematy kontroli systemu). SCD to praktycznie P&ID w podziale na elementy sterowane, które również mapuje funkcje logiczne i połączenia. Ponadto dla tych schematów, zaplanowanych zgodnie ze standardem NORSOK, utworzono bibliotekę AutomationML-NORSOK. Dane utworzone za pomocą Engineering Base w SCD mogą być zatem przesyłane do DCS w zdefiniowanym formacie (biblioteka AML) wraz z logiką i połączeniami.

Proces i logika w połączeniu

Wszechstronny model danych EB, który umożliwia mapowanie logik istotnych dla DCS w CAE, jest tego warunkiem wstępnym. Platforma łączy wszystkie podstawowe dziedziny inżynierii instalacji w tym wyjątkowo zintegrowanym i kooperacyjnym modelu. Żaden konwencjonalny system CAE nie był wcześniej w stanie wyświetlić wszystkich informacji wymaganych do "podawania" systemowi sterowania w grafice, a stamtąd przetwarzać go dalej w kolejnym procesie planowania.

Uruchomienie: wyjątkowo spójna matryca C&E

W Skandynawii SCD jest obecnie nadal zwykle tworzony w oddzielnych narzędziach lub w czystym programie Visio. Tylko z "pojedynczym źródłem prawdy" EB jest możliwe bezproblemowe korzystanie z obiektów urządzenia i oprzyrządowania P&ID w SCD. Kolejną dużą zaletą EB jest to, że te same obiekty mogą być później ponownie wykorzystane w matrycach przyczynowo-skutkowych (C&E) do uruchomienia, co z kolei pomaga w programowaniu DCS. Oznacza to, że nawet w fazie rozruchu kompletna dokumentacja jest łatwo dostępna i może być dostosowywana zarówno szybko, jak i łatwo w tym samym czasie. Spowoduje to utworzenie wcześniej nieznanej spójności.

Oprócz konfiguracji systemu sterowania, EB znacznie skraca również fazę rozruchu – dzięki dwukierunkowemu połączeniu z DCS i w pełni zintegrowanemu rozwiązaniu do zawsze aktualnych matryc C&E. Jest to jedyny sposób na umożliwienie zautomatyzowanej automatyzacji i wirtualnego uruchamiania. Takie podejście jest wyjątkowe!

Wszechstronny model danych, uniwersalny język

Informacje o funkcji i procesie już scalone w EB-SCD w ten sposób graficznie opisują programowanie DCS. Standard automatyzacji ML stanowi mostek do używanego DCS. Wolny, neutralny i elastyczny format danych umożliwia opracowywanie i przekazywanie różnych informacji inżynieryjnych z i do różnych obszarów. Za pomocą edytora AML można utworzyć bibliotekę AML w EB, która nie ma żadnych ograniczeń. Typy, piny i role można definiować indywidualnie lub zgodnie ze standardem NORSOK. EB eksportuje dane SCD na podstawie biblioteki do pliku AML po naciśnięciu przycisku. Dane te są następnie interpretowane przez system automatyzacji, który również rozumie AML.

Zrozumienie automatyzacji ML jest tylko jednym z wielu "języków", które EB nauczył się jako połączenie z systemami sterowania. Jednak portal DCS platformy współpracy oferuje kolejne mostki do systemów takich jak ABB 800xA, Siemens PCS 7 i IEC 61850, a także jest swobodnie dostosowywany ze względu na swoje ogólne podejście. Niezależnie od dalszej integracji, EB może włączyć go do swojego portalu.

Korzyści

Zautomatyzowana konfiguracja systemu sterowania

Możliwość wstępnego definiowania całej logiki istotnej dla systemu sterowania w 2D-CAE oferuje ogromny potencjał. Zapewnia najwyższą jakość danych i znacznie minimalizuje pracę i błędy transmisji. Ponadto konfiguracja systemu sterowania może być w dużej mierze zautomatyzowana. W przypadku kolejnych zmian inżynieryjnych przepływ ten – podobnie automatycznie – do wszystkich dziedzin, w tym konfiguracji systemu sterowania.

Korzystanie z biblioteki AML zgodnie ze standardem NORSOK pozwala na budowanie własnych definicji, przy czym możliwe są indywidualne rozszerzenia.

Dzięki bezpośredniemu użyciu SCD jako źródła programowania systemu sterowania i macierzy przyczynowo-skutkowych, wykres funkcji staje się w wielu przypadkach przestarzały.

Połączenie tych umiejętności powoduje ogromny, bardzo cenny zysk w czasie i jakości, a także uwolnienie zasobów na więcej projektów. Ponadto zrozumienie przez EB neutralnego dla dostawcy formatu AML zapewnia jego interoperacyjność w perspektywie długoterminowej.