系统集成商

自动化基础架构的短时间

系统集成商集合了各种技术,以满足积极的时间表。

由Jim Meyers. 2019年12月17日
礼貌:归纳自动化

需要六个月的时间来建立一个完整的监督控制和数据收购(SCADA)系统,以及废物管道以及硬件升级,新网络和从头开始建造的控制室。它是ARB中游的艰巨任务,但随着系统集成商工业网络解决方案(INS)的帮助,尽管日程紧张,该项目仍然取得了巨大的成功。

总部位于丹佛的ARB Midstream是一家独立的、以增长为导向的公司,为原油、成品油和液化石油气(LPG)提供中游和营销解决方案。INS是一家总部位于德克萨斯州理查森的工业运营技术(OT)系统集成商。该公司为有线和无线机器网络应用提供产品分销、技术支持和信息技术(IT)服务。

当ARB收购Texoma在德克萨斯州和俄克拉荷马州的原油管道系统时,协议要求ARB在6个月内开始运营管道。该系统有37个站点,包括25个卡车喷射站和8个卡车终端。其中包括900多英里的活跃管道和95万桶储油。

“在获取这些资产的过程中,我们知道我们需要建立一个控制室并拥有合适的SCADA系统,”ARB中游的OT Manager说,杰罗德拦截器(见图1)。“我们需要在六个月内建立一个SCADA系统 - 我们能够使用不同较新技术的混合来完成,包括云计算,软件定义的WAN和Edge Computing。”

图1:工业网络解决方案(左)和ARB Midstream一起工作,以满足一些非常紧迫的时间表。礼貌:归纳自动化

图1:工业网络解决方案(左)和ARB Midstream一起工作,以满足一些非常紧迫的时间表。礼貌:归纳自动化

工业网络解决方案认为其架构为该项目为未来的SCADA项目提供了工业互联网(IIOT)市场的标准。软件定义的广域网(SD-WAN)将网络连接在大型地理距离上。INS还通过管理,可见性,控制,报告,边缘计算,消息排队遥测传输(MQTT)和存储和前进功能提供了云托管的SCADA解决方案。

“本申请使用最能获得的供应商,”INS的软件服务经理Mo Moore说。“我们通过For Scada的诱导自动化,蜂窝通信和软件定义网络,思科为托管网络,Moxa工业计算机,MQTT和Amazon Web服务的Cisco进行了点火,用于冗余的云托管服务。”

“我们想要云计算,”阻止者说。“我们不想建立一个传统的基础设施。我们选择在软件和边缘计算上花钱。我们希望一个本地OPC UA Server能够利用多种协议。“

有了云计算,ARB支付的费用要比在同一地点支付的费用低。云还支持快速创建所需的基础设施

淘汰旧的

经营协议从2018年10月到2019年3月,持续六个月。一旦交易最终确定,工作开始扭转管道的指示。对于该项目总体而言,清除的一些关键障碍是潮湿的,通常的天气,以及销售公司提供的较为彻底的文件。然而,在2019年2月23日之前,工作进展并接管了其第一个网站的运营。到2019年3月29日,ARB的所有网站都在六个月截止日期前(见图2)。

图2:ARB的新系统使用高性能图形并满足API标准。礼貌:归纳自动化

图2:ARB的新系统使用高性能图形并满足API标准。礼貌:归纳自动化

ARB接近INS,以了解一些较旧的VSAT设备,甚至可能在其一些远程位置的一些较旧的蜂窝设备,“Dave Brewington,Services Manager for Ins。“我们还要求提出一个安全,可靠和可扩展的网络,该网络将允许ARB成长并获得额外的远程资产。Cradlepoint的NetCloud周边允许我们创建一个内置于蜂窝技术的抽象叠加网络。这使我们可以在远程资产和云之间完全安全和加密的端到端通信。“

覆盖网络在SD-WAN的IPv6之上使用172个IP地址范围,从而创建一个不会互相冲突的大量IP地址。它还简化了网络管理,并消除了人们记忆所有本地IP地址的需求。新网络也是载体不可行的,使其能够使用铜,纤维,细胞和卫星的混合物来连接。系统选择最佳连接。

一路迈克

该项目的另一个关键成功因素是MQTT Sparkplug B协议的实现。“发布/订阅模式确实减少了蜂窝带宽和数据计划的利用率,同时提供了极其快速和响应迅速的人机界面(HMI)环境,这让ARB印象深刻。因此,VSAT解决方案的退役和在蜂窝网络上采用MQTT模型是一个更好的方法,它确实帮助ARB实现了一个安全、健壮、划算和可扩展的基础设施。”

MQTT使用的带宽很少,而且它根据异常进行报告,这比传统轮询有很大的改进。“第一天,我们看到数据平面利用率有35%的差异,因为我们没有发送不需要发送的标签,”摩尔说。

在这个项目上,甚至基本通信的弱细胞网络也遇到了困难。来自MQTT的数据无缝地使其一直升起,非常快速地使其变得越快。“使用Cirrus Link的MQTT设置,轻量级协议将数据获取到云或控制中心,是惊人的。摩尔说,真的是一个巨大的巨大好处。

快速控制

建立操作控制中心是对INS和ARB的另一个重大考验。但这个团队成功了,ARB对这个结果非常满意。ARB的控制中心经理Tom Charboneau说:“我非常喜欢这个系统的一点是,我们从零开始建立了这个控制中心,我们在三个半月内就建成了它,这是非常不可思议的。”

图3:快速创建了新的控制中心。礼貌:归纳自动化

图3:快速创建了新的控制中心。礼貌:归纳自动化

Charboneau从他的运营商听到了很多积极评论。“我们在这个系统上得到了我们的控制器的反馈非常棒,”Charboneau说。“他们都来自不同的背景,不同的SCADA系统,他们表示,这是他们迄今为止的最令人印象深刻的人。”

夏博诺也非常喜欢该系统的远程访问功能。“这个系统太棒了,因为我可以在任何有Wi-Fi的地方,可以帮助控制器或控制中心解决任何问题。”

ARB选择遵循美国石油协会(API)标准1164、1165和1167,分别涵盖了SCADA安全、HMI显示和报警管理。通过在早期的努力,ARB帮助自己和INS在颜色模式、图形和报警方法上达成了一致。ARB的屏幕使用高性能图形。使用模板来加速开发(参见图4)。

图4:INS和ARB在图形,颜色和更多节省宝贵时间的过程中同意。礼貌:归纳自动化

图4:INS和ARB在图形,颜色和更多节省宝贵时间的过程中同意。礼貌:归纳自动化

通过点火的无限许可,不会增加标签,用户或设备的数量的额外费用。“通过这一SCADA系统,成本化结构不是基于标签的结构,因为传统的SCADA系统是,”阻塞者表示。“这绝对是一个很大的大型决策者。它具有边缘计算和MQTT的技术以及所有不同的铃声和口哨都在蛋糕上锦上添花,特别是为价格。“该系统具有超过50,000个标签,ARB中添加到更多系统上线。

“我们现在拥有一个完全可扩展的SCADA系统,这是冗余,安全的,并且能够通过未来的增长扩展,”遭到说。摩尔为未来指出了额外的福利。“ARB现在有机器学习和深层分析的数据收集,真正有助于他们的业务流程向前发展,”他说。

Moore说:“作为该项目的一部分,我们实现了多种技术——从SD-WAN,到使用MQTT的边缘产品,再到云端的SCADA——对于在制造业中运行远程资产甚至工厂对工厂技术的公司来说,这些技术确实是黄金标准。这真的是人们未来应该去的地方。”


吉姆·迈耶斯
作者生物:Jim Meyers是感应自动化公司的成功经理,是SCADA、HMI、IIoT等点火工业应用平台的创建者。