SCADA标准化推动第三方连接

随着石油和天然气炼油厂升级或将传统控制系统迁移到21世纪技术，他们不得不解决过去的第三方接口方法。

上游、中游和下游终端用户可以依赖监控和数据采集(SCADA)系统。作为首选解决方案，SCADA是一个高度可配置的应用程序，可简化操作。然而，对于最终用户来说，使用SCADA和被认为是现代分布式控制系统(dcs)原生应用程序来做出有效的、数据驱动的决策，以提高运营效率，仍然有可能实现更多的目标。

许多熟悉过去迁移方法的石油和天然气终端炼油厂倾向于迁移类似的技术，将现有的系统问题扩展为更简单、更健壮和集成的解决方案。早期的方法要求使用单独的，通常是专有的接口技术，通常笨拙地集成到控制系统中，这导致了返工。此外，应用站点甚至企业标准，如报警或高性能人机界面(HP-HMI)理念，被证明是困难的。

此外，其他第三方接口方法对已经昂贵、技术有限的过程控制器提出了大量的处理要求。最终用户必须在各种集成技术中进行选择，但受到数据需求、速度或兼容性问题的限制。仔细考虑了是否轮询第三方设备或将其构建为独立的控制系统;然而，后一种方法使得同时管理多个系统变得困难。

对于下游设备，常见的第三方接口包括压缩机、安全系统、分析仪网络和其他辅助系统。这些系统通常被包装成独立的子系统，必须集成到21世纪的控制体系结构中。在遗留环境中，这些子系统将通过几个关键的过程变量和一个通用的常见故障警报进行接口连接。然而，这些系统中可用的数据是有限的。

近年来，深入的诊断、故障排除和维护数据已经广泛可用，并在这些供应商提供的解决方案中被配置为标准选项。对于油气终端用户来说，提取和利用这些数据是必须克服的障碍，以便更好地了解业务和资产。

数据障碍

为了正面应对数据挑战，如今的现代控制系统在现有软件中内置了SCADA应用程序，使其更容易利用与第三方设备的接口，并允许实时访问本地和远程过程数据。存在许多数据通信协议，如Modbus TCP/IP、串行、OPC等，这些协议广泛可用，并在各种第三方系统上成为标准。

在过去，过程控制器在与众多终端设备通信方面面临局限性;然而，使用新的SCADA解决方案，点限制基本上不存在，因为通信可以迁移到SCADA，而不是点对点控制器接口。

在可用性方面，第三方数据集可以很容易地被操作成易于导入到SCADA应用程序软件中的格式。例如，配置300个数字警报所需的工作与配置1500个警报所需的工作几乎没有什么不同。非关键的过程信息，如压缩机滑块上的一般常见故障警报，现在可以扩展到包括通信模块是否故障，或者维护是否为了故障排除而强制使用特定点等等。

然而，最大的挑战是决定哪些第三方数据类型重要到需要硬连接，即决定数据在操作上是否关键，是否应该驻留在主进程控制器中，或者SCADA输入是否足够。使用SCADA，在获取诊断数据时，操作和维护过程不会面临暴露于不必要的控制器负载的风险。

在今天的生产环境中，访问数据可能更容易，但您仍然需要合理地说明哪些数据类型是最重要的。由于第三方提供的数据数量庞大，捕获所有数据可能效率低下且成本高昂。更有效的方法是使数据成为前端加载(FEL)和发现过程的一部分，并适当优化数据的收集、组织和上下文化方式。这是提高整体运营效率的关键。例如，问问自己:您是否以正确的频率和粒度捕获正确的数据，以便进行有效分析，并改善资产性能和业务结果?

捕获关键任务是很重要的，例如流程数据和流程系统中生成的计算值。通过流程数据历史记录将最重要的内容提取到安全存储库中。历史学家是各种硬件平台和软件应用程序的本地和远程访问的焦点。

告警和HMI

一旦确定了要从第三方设备捕获哪些关键任务数据类型，就可以定义一个路线图，突出显示通过人机界面(HMI)显示哪些关键警报事件。如果警报和HMI理念已经到位，SCADA实现不会影响功能设计。让我们来看看原因。

从操作的角度来看，与完整的DCS相比，考虑到操作界面，SCADA在形状和感觉上几乎相同。离散控制、模拟指示和基于状态的报警解决方案可以轻松地集成SCADA点，而不会失去预期的功能。这减少了操作人员的培训时间，同时增加了现代操作技术固有的灵活性，从而提高了效率。

当使用与连续控制DCS相对应的SCADA系统时，高性能HMI没有风险。例如，无论离散泵的反馈状态是通过硬连接还是通过安全系统的软Modbus TCP/IP连接，反馈状态都可以显示出来。在形式和感觉上难以区分，既可以完美地集成到数据历史记录或警报横幅。PID控制器上的趋势可以与安全系统SCADA数字警报一起可视化，以精确地查明是什么原因导致异常或不及时停机。

在操作如何接收有关异常进程情况的警报方面，告警上卷也是相同的。无论流程变量驻留在SCADA第三方接口中，还是直接连接到DCS，都没有关系。两者的配置相似，因为两者都将完全集成到相同的操作接口中。不需要改变告警合理化方法来分析高级、硬连线的DCS告警和高级SCADA告警。操作响应不受流程变量起源的影响。

随着SCADA功能与现代独立DCS之间的差距缩小，两种系统的实现标准也随之出现。通过适当的功能规范和FEL策略，利用SCADA选项进行更多的操作数据采集，为第三方接口提供更标准化的方法，从而降低总体成本。

标准化解决方案

通过SCADA集成第三方自动化硬件和软件应用程序带来了许多好处，包括使操作、维护、工程、管理和其他领域的相关现场和场外人员立即访问数据。然而，将SCADA应用程序整合到现有的自动化流程中可能是一项艰巨的任务。

考虑咨询平台独立的自动化解决方案专家，了解现有的SCADA解决方案和策略，这些解决方案和策略已经成为当今现代制造业的标准。通过利用这些顾问技能，同时推动更加互联和标准化的SCADA解决方案，可以从现有的系统和最佳实践中获得更多价值。这将提高运营效率，同时防止机组故障和意外停机。

对于石油和天然气设施来说，SCADA解决方案在支持更好的数据驱动决策以提高整体运营效率时提供了宝贵的好处，例如改进流程故障排除和异常情况处理。

斯蒂芬•弥尔顿在石油和天然气行业工作，在特立独行的技术是CFE Media的内容合作伙伴。他在将遗留平台迁移到21世纪解决方案方面具有专业知识，并擅长将第三方系统集成到大规模现有流程中。

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