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匹茲堡附近的殼牌賓夕法尼亞化工項(xiàng)目正在建設(shè)中，其聚乙烯裝置有望在2021年投入運(yùn)營，該項(xiàng)目采用了一種新方法將第三方通信與工廠的DeltaV控制系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行集成。

殼牌項(xiàng)目和技術(shù)首席控制和自動化工程師Bob Sherven表示：“我們有四個(gè)不同的工程承包商，要取得成功，必須確保通信標(biāo)準(zhǔn)一致。我們還有一套乙烷裂解裝置（由一家工程承包商設(shè)計(jì)）和兩套氣相聚乙烯裝置（由另一家承包商設(shè)計(jì)）。這三套聚乙烯裝置承包商不同，而第四家承包商基本上負(fù)責(zé)其它工作。”

一共約25,000個(gè)數(shù)字通信設(shè)備或系統(tǒng)軟件包，可輕松連接到DeltaV系統(tǒng)。然而，還有6,000個(gè)其它軟件包，需要使用其它協(xié)議進(jìn)行連接。

柏克德高級控制系統(tǒng)工程師Sharath Anthanahalli解釋說：“我們希望可以集中管理，相互配合，因此，首先創(chuàng)建一個(gè)電子表格跟蹤不同的軟件包。電子表格包括IP地址和通訊協(xié)議地址，以及從軟件包到控制室的距離。我們收集了所有內(nèi)容并跟蹤了工程階段的變化。”

遵守的協(xié)議是什么？

在項(xiàng)目早期就確定了軟接口的協(xié)議選項(xiàng)：

·Modbus TCP / IP適用于PLC和分析儀；

·OPC DA可處理海量監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)；

·Profibus用于低壓電機(jī)控制。

Sherven解釋道：“我們不希望整個(gè)現(xiàn)場有一堆分布式PLC。更希望在中央位置為所有軟件包提供可以配置管理的網(wǎng)絡(luò)，以便聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行軟件補(bǔ)丁升級和防病毒包更新。”

通常Modbus網(wǎng)絡(luò)包括適用于Modbus TCP/IP通信且為冗余配置的DeltaV以太網(wǎng)I/O卡（EIOC），以及思科交換機(jī)和Fortigate防火墻/路由器。Anthanahalli解釋說：“我們通過管理交換機(jī)消除了99％的網(wǎng)絡(luò)安全問題。”

Sherven 繼續(xù)說道：“針對DeltaV 系統(tǒng)，我們?yōu)镺PC進(jìn)行了單獨(dú)設(shè)計(jì)，通過Kepware 中間服務(wù)器可將OPC UA轉(zhuǎn)換為OPC DA 。”

從供應(yīng)商那里獲取每個(gè)第三方軟件包的信息并不容易。Sherven補(bǔ)充道：“如果工程承包商通過PLC投標(biāo)壓縮機(jī)軟件包，則我們必須在他們成功拿到采購訂單（PO）后獲得這些信息。當(dāng)然，無需他們提供信息。之后采購訂單可能轉(zhuǎn)給壓縮機(jī)制造商，但承包商可能喪失掉部分控制權(quán)。”

然后將信息輸入數(shù)據(jù)庫工具SmartPlant Instrumentation（SPI）。

全球各地都可以進(jìn)行測試，測試時(shí)間電子表格顯示了每個(gè)軟件包的測試地點(diǎn)和時(shí)間。Sherven 解釋道：“大多數(shù)時(shí)候，殼牌公司的人員或艾默生的人員都會在場。我們有兩個(gè)DeltaV手提測試箱，一個(gè)在歐洲，一個(gè)在北美，用于工廠驗(yàn)收測試。”

Sherven補(bǔ)充道：“如果工程承包商通過PLC投標(biāo)壓縮機(jī)組，則我們必須在他們成功拿到采購訂單（PO）后獲得這個(gè)消息。要跟蹤和管理6,000種數(shù)字通信設(shè)備和系統(tǒng)的信息，需通過一系列協(xié)議連接到新工廠的DeltaV控制系統(tǒng)。

接受挑戰(zhàn)

特殊挑戰(zhàn)來自振動監(jiān)測器、分析儀管理和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（AMADAS）、變電站、汽輪發(fā)電機(jī)、光學(xué)分析儀、可調(diào)諧二極管激光器（TDL）分析儀和變壓吸收器（PSA）。

Sherven說：“ 我們分三次訪問慕尼黑PSA。進(jìn)入DeltaV的等待時(shí)間很長。”

Anthanahalli補(bǔ)充道：“從西門子PLC可以看到系統(tǒng)延遲了8秒，導(dǎo)致各方反復(fù)互相指責(zé)。事實(shí)證明，問題出在固件上。”

根據(jù)Sherven的說法，兩種策略完全相反。第一種策略是在設(shè)計(jì)階段花費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì)，第二種策略是在設(shè)計(jì)階段將重點(diǎn)放在軟件包上，推遲現(xiàn)場使用，在調(diào)試期間處理這些軟件包。

Sherven表示：“我們更愿意選擇第一種比較主動的策略。因?yàn)榈诙N策略我們會比較被動。”

關(guān)于艾默生

艾默生（美國紐約證券交易所代碼：EMR）是一家全球性的技術(shù)與工程公司，為工業(yè)、商業(yè)及住宅市場客戶提供創(chuàng)新性解決方案。自動化解決方案業(yè)務(wù)幫助過程、混合和離散行業(yè)制造商優(yōu)化其能效和運(yùn)營成本，促進(jìn)生產(chǎn)，確保人員安全和保護(hù)環(huán)境。商住解決方案幫助確保人類舒適度和健康，保障食品質(zhì)量和安全，提升能效，打造可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施。