随着创新驱动的油气生产和新的生产技术从美国阿拉斯加推广到墨西哥湾，管线公司需要更多的可视性和使用大量的历史参考数据来进行设备监控，以确保生产质量和可靠性。新的控制系统架构能够提供帮助。对于管线公司来说，在过去的25年中，管线工作的基本机制并没有很大的改变。产品经过管道的引导以及管线沿途泵站的推动保持运送。新的控制和信息系统科技致力于保证管线和产品的完整性并实现运输利润的最大化。
　　渴望获得全面的数据
　　对于一家主要运输液体和天然气的北美公司来说，缺少对其管线网络的可靠和综合数据的访问，已经威胁到了其业绩、利润率，甚至管线和产品的完整性。
　　分布在九个州的超过20条管线和150个泵站通过位于威斯康辛州的SCADA系统进行监控，管线曾经有多个各自分立的数据来源，使中央访问很困难。现在该公司已经启动了控制架构的升级，从可编程逻辑控制器(PLC)升级到可编程自动化控制器(PAC)架构，通过先进的控制帮助生产商在不同的控制和业务系统中连接和共享可操作数据。
　　由于升级还在进行，大量的数据仍然存储在本地泵站PAC、人机界面(HMI)报警记录以及现场图表记录器中。所有的信息只能由工程团队在本地读取。这家公司的控制系统经理讲道CONTROL ENGINEERING China版权所有，“在加拿大通过公司层面的历史系统采集的少量数据，由于数据点太少以及采集间隔时间太长，使这些数据对于分析并不可靠。我们以前每隔10秒钟采集一次数据，更加重要的更新数据需要每个小时才能获得一次。”

图1  一家管线公司将PLC升级成为罗克韦尔自动化提供的Logix控制平台CONTROL ENGINEERING China版权所有，在不同的控制和业务系统中连接和共享可操作数据。本文所有图片来源：罗克韦尔自动化

　　不同的数据源产生了不同版本的数据。在许多情况下控制工程网版权所有，数据并不完整。偏远地区的企业层面历史数据的获取依赖网络连接，因此供电和网络的故障可以使很多测量值无法采集。SCADA系统只关注那些与控制中心运作相关的信息。生产经理们很少会关注管线的整体性能或可以改进的良机。如果发生渗漏，他们没有信心获得可靠的有深度的数据来确定具体原因。
　　管理、工程设计和维护都需要从站控制器获得完整的历史信息。他们需要得到关于泵的温度、电流、电压、震动以及油气水平。他们需要确保不会因为网络或供电中断而产生历史数据跟踪的空缺。他们需要所有这些的扫描率为每秒一次或更短，而且他们需要这些数据为每种不同功能而前后关联—维护、生产、现场技术人员和工程师。
　　历史数据的更多考量
　　为了帮助解锁生产数据www.cechina.cn，该管线公司与系统集成商Cybertrol工程公司一起合作。基于提高不同信息源整合程度的信息软件套件，Cybertrol公司为该公司开发了一套智能生产的解决方案。
　　新的系统极大地提高了使用与现场级的软件相关联的机器级的历史软件所进行的信息采集的规模和可靠性。在管线泵站、终端及远程设备上安装了超过170个历史模块用于监控站和罐区。这些模块最多为4个历史服务器提供信息，从而在企业范围内为历史数据提供了更多的考量。
　　位于PCA机架内部，历史模块直接在数据源端进行实时数据采集。本地模块的扫描速率是10毫秒，并可以作为单机版历史工具运行，采集的数据超过1200点，并每隔几秒将其中的400个数据发送到现场级历史服务器。在网络或电源故障的时间段里，模块会将加了时间标签的数据存储起来，并在连接恢复以后发送。

图2  在基于PAC的机架内，来自于罗克韦尔自动化的FactoryTalk Historian Machine Edition (ME)模块采集超过1200点数据并每隔几秒钟向FactoryTalk Historian Site Edition (SE)软件发送400个数据。在网络或供电中断时，模块会将加了时间标签的数据存储起来，并在连接恢复以后发送。

　　为了将公司可以访问的大量的新的数据阵列进行可视化，Cybertrol公司应用了一套连接来自控制系统内部以及历史工具的数据源的企业制造智能 (EMI)软件，用来创建一个统一的生产模型（UPM）以及一个单一的虚拟数据源。数据仍然分布在数据源中，但是可以进行实时采集。系统的按照角色细分的信息盘为各个工作领域内的管线工作人员提供了关于生产现场的相互关联的视角控制工程网版权所有，从而实现响应更快、信息更多的决策过程。
　　为了让系统投入和快速的运行，Cybertrol公司开发的代码会引导EMI UPM针对泵站、终端和罐区增加的每一个对象进行自我程序创建。Cybertrol工程师利用公司的每一个泵站控制器的标准化PAC代码和标签，并开发一套系统可以创建UPM对象并自动将对象属性与历史记录和控制器标签绑定。

图3 使用来自罗克韦尔自动化的FactoryTalk VantagePointEMI软件，现场技术人员可以浏览到显示最近6个月内该电机的电阻温度检测器的趋势。可以生成不同层级的权限、报告以及趋势分析并在预先定义好的组成员之间分享。第三方历史数据会同微软SQL服务器的数据一起输入到统一的生产模型中。

　　以程序化方式建立UPM既省钱又增加了可扩展性，而且减少了软件的持续维护量。如果一个新泵站被加入到系统中，本地历史模块可以在一个小时以内就设置好；UPM接下来识别标签并加入必要的对象，对全系统内部的变更创建全局报告。新的系统为管线网络的运行条件提供了更好的展示，例如一台马达是否在发热状态下运转。EMI软件内部的权限允许每一组用户创建报告以及趋势分析，并与预先定义的组成员分享。管线公司现在已经习惯运用以前无法获得的信息进行生产运行。（作者：Ben Durbin）