Автор: В. Натыкач (Компания АВВ).
Опубликовано в журнале Химическая техника №6/2016
Основной темой Давосского экономического форума, проходившего в январе 2016 года, стала четвертая промышленная революция. Эксперты сходятся во мнении, что, хотя мы и не осознаем это в полной мере, промышленность 4.0 уже на нашем пороге. 3D-печать, беспилотные автомобили, роботы, работающие бок о бок с людьми, облачные технологии, умные города и умные производства – все это дает возможность странам с развитой экономикой и дорогой рабочей силой конкурировать по себестоимости производства с традиционными «мастерскими мира» и поставщиками сырьевых ресурсов.
Компании, которые успеют воспользоваться преимуществами новой технологической реальности, получат возможность для рывка в своем развитии. Основатель Давосского экономического форума Клаус Шваб в своем выступлении акцентировал внимание на том, что в настоящее время средний срок существования компанииучастницы индекса S&P сократился с 60 до 18 лет и, если корпорации хотят оставаться на плаву, им придется встретить вызовы «промышленности 4.0».
Давайте попробуем понять, каким технологиям эксперты Давоса пророчат яркое будущее, что именно станет движущей силой новой революции. В первую очередь нас интересуют технологии, которые окажут влияние на нефтегазовую промышленность, на предприятия, занимающиеся добычей, транспортировкой и переработкой углеводородного сырья. Исследователи Дортмундского университета характеризуют «умное» производство следующим образом: «Эти производства будут иметь виртуальную копию, которая позволит проводить симуляции технологических процессов и отслеживать эффективность работы на любом производственном этапе. Человеческий фактор во многих случаях будет исключен, и сама система будет принимать определенные технические решения, основываясь на показаниях аппаратуры: приборы будут самостоятельно кооперировать между собой».
Учитывая современную экономическую реальность, вектор развития нефтегазовой промышленности Российской Федерации, очевидно, будет направлен на увеличение глубины переработки сырья, развитие химических и нефтехимических производств. Единственный способ соответствовать современным требованиям промышленности 4.0 – это увеличение «интеллекта» перерабатывающего предприятия. Увеличение степени автоматизации, сокращение непродуктивного труда и, самое главное, увеличение степени интеграции между разрозненными системами управления, беспрепятственная циркуляция информации – для решения этих задач компания АВВ имеет в своем портфолио платформу, позволяющую нашим заказчикам соответствовать вызовам нового времени. Рассмотрим этот продукт подробнее.
Объектно-ориентированная автоматизация
Платформа System 800xA представлена на российском рынке уже более 12 лет, и за это время она не потеряла своей актуальности, наоборот, стала удобнее в использовании и «обросла» множеством новых функций. Фактически System 800xA полностью оправдала возложенные на нее создателями ожидания, став каркасом для создания современных интегрированных систем автоматизации технологического процесса. История системы началась в конце 1990-х годов в Стокгольмском университете, где был разработан объектно-ориентированный подход к построению системы управления. Новую технологию назвали AspectObject. Ее суть в том, что все реальные производственные единицы, о которых есть какая-либо информация в системе управления, представлены для оперативного персонала в виде виртуальных объектов. Совокупность всех информационных объектов образует модель – виртуальную копию технологической установки. Таким образом, архитекторы системы своей разработкой создали задел на десятилетия, предвосхитив требования четвертой промышленной революции. System 800xA относится к классу распределенных систем управления технологическими процессами и предназначена, в первую очередь, для управления быстрыми компактными технологическими процессами, обычно связанными с переработкой, обогащением, сборкой. Возможности системы позволяют успешно использовать ее на предприятиях нефтепереработки и нефтехимии.
Система удобна в использовании как для оперативного, так и для эксплуатирующего и инженерного персонала. Операторам-технологам System 800xA предоставляет дружественный и понятный интерфейс для взаимодействия с технологическим процессом. Важное отличие от конкурирующих разработок – возможность очень гибко настраивать функциональность и внешний вид интерфейса пользователя системы. Взаимодействовать с порталом управления можно даже с помощью мобильных устройств, например планшетного компьютера.
Виртуальная модель технологической установки любой сложности может быть представлена в виде информационных срезов, сформированных по различному признаку. Такая гибкость позволяет создавать интерфейсы, удобные для всех возможных групп обслуживающего и оперативного персонала, каждая из которых взаимодействует с имеющимся технологическим оборудованием по-своему. Таким образом, используя лишь одну информационную систему, заказчик может создать на ее основе целый ряд автоматизированных рабочих мест, повышая эффективность использования имеющихся ресурсов и степень автоматизации процесса эксплуатации.
Не обошли вниманием и сокращение капитальных вложений: технология AspectObject значительно увеличивает эффективность инжиниринга. Наследование свойств, большое количество библиотек объектов, удобный поиск и навигация, механизмы группового конфигурирования позволяют инженерам быстро создавать даже весьма сложные конфигурации.
Объектно-ориентированный подход превосходно подходит для интеграции различного расширенного, не типичного для традиционных решений функционала в систему технологического управления. Перечислим некоторые примеры функций, которые может выполнять System 800xA помимо своих основных задач: интерфейс пользователя системы технологического видеонаблюдения; библиотека документации, чертежей, инструкций для технологического оборудования; подсказки для оперативного персонала по действиям в случае аварийных ситуаций, непрерывный анализ системы аварийных сообщений, расширенная система звукового оповещения, конфигурирование устройств КИП, система непрерывного мониторинга и оценки состояния технологического оборудования и устройств КИП, сетевого и информационного оборудования, система управления рецептурой, интеграция со средствами автоматизированного проектирования, система усовершенствованного управления технологическим процессом. Как видно, список обширный, при этом все функции реализуются в едином интерфейсе, позволяя оператору системы более эффективно использовать свое время, быстро переключаясь между различными задачами, что в конечном итоге приводит к уменьшению затрат на оперативное управление.
Кроме того, внедрение той или иной функции на базе уже имеющейся платформы обойдется значительно дешевле, чем развертывание новой подсистемы с нуля.
Для предприятий, работающих с углеводородным и химическим сырьем, одной из важнейших задач является обеспечение безопасности персонала, окружающей среды, гражданского населения и дорогостоящего технологического оборудования. Взрывоопасные среды и ядовитые вещества требуют применения специализированных аппаратных решений, регламентированных национальными и международными стандартами, а также внутренними стандартами компаний. System 800xA имеет все необходимые компоненты для использования на современном высокотехнологичном предприятии: специализированную серию контроллеров и модулей ввода вывода АС8000HI для использования в системах защиты, специализированные серии модулей вывода для работы во взрывоопасных зонах S900, модули со встроенными барьерами искрозащиты S890. Все аппаратное обеспечение имеет регулярно актуализируемые международные и российские сертификаты, подтверждающие их высокие характеристики. Очень важно то, что cистема имеет возможность полного резервирования всех функций, начиная с полевого оборудования и заканчивая всеми информационными приложениями.
Возвращаясь к истории создания System 800xA, нужно отметить, что проектом предусматривался переход всего портфолио низовой автоматики, систем Harmony, Melody, Advant, Freelance и других под общий верхний уровень, так называемый IndustrialIT. Основным воплощением IndustrialIT и стала System 800xA. Таким образом, система изначально проектировалась как единый интерфейс к совершенно различным аппаратным составляющим. Для реализации идеи интеграции информации из различных источников архитектура System 800xA была оптимизирована под использование открытых протоколов и облегчения обмена данными между функциональными составляющими системы. В настоящий момент этот заложенный потенциал вылился в три основные тенденции.
Первая из них заключается в том, что помимо интеграции разнообразных контроллеров производства самого АВВ, System 800xA может легко взять на попечение аппаратный уровень крупнейших мировых вендоров. Для реализации задачи разработки пакетов программного обеспечения с целью интеграции разнородных систем технологического управления во Франции создан и работает центр ABBTPSE. Центр также оказывает услуги и помощь при реализации таких проектов для конечных заказчиков. Вторая тенденция заключается в широкой поддержке различных открытых протоколов на уровне контроллеров процесса. В настоящий момент можно с уверенностью утверждать, что System 800xA – это мировой лидер по возможностям интеграции со сторонними системами управления. Третье воплощение потенциала системы – развитие системы как портала для управления и контроля электрооборудования. Успешно реализован ряд проектов по объединению технологической и энергетической систем управления под единым интерфейсом верхнего уровня. Применяется система и в проектах по управлению подстанциями, вплоть до уровня напряжения 110 кВ.
Помимо System 800xA, АВВ располагает решениями по увеличению эффективности технологических процессов, расчета эффективности и оптимизации потребления энергии, управлению и планированию производственных задач – платформа DecathlonServices, а также решениями для налаживания сервисного обслуживания широкой линейки производимых компанией аппаратных средств – ServicePort. Все они спроектированы таким образом, что прямо «из коробки» готовы взаимодействовать друг с другом, не нуждаясь в инвестициях по доработки и интеграции. Возвращаясь к тенденциям, озвученным на Давосском экономическом форуме, компания АВВ с уверенностью утверждает, что готова предложить своим заказчикам решения, которые помогут им с достоинством вступить в новую экономическую реальность промышлености 4.0.