背景

Petroamazonas 是厄瓜多爾的頂級(jí)石油生產(chǎn)商，占該國(guó)石油生產(chǎn)總量的將近三分之二。2013 年，與 Petroecuador EP 合并后，該公司的生產(chǎn)速度提升到了原來(lái)的兩倍多，達(dá)到了當(dāng)前的水平，即每天大約 355,000 桶。

該公司的總部位于厄瓜多爾的首都基多，該公司在厄瓜多爾 17 個(gè)不同的運(yùn)營(yíng)點(diǎn)開(kāi)展石油開(kāi)采、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)業(yè)務(wù)。其中大多數(shù)運(yùn)營(yíng)點(diǎn)都位于厄瓜多爾東半部叢林茂盛的奧里恩特盆地。

公司的大多數(shù)運(yùn)營(yíng)點(diǎn)以前都是由不同的石油和天然氣公司經(jīng)營(yíng)的。這些公司獲得或開(kāi)發(fā)運(yùn)營(yíng)點(diǎn)，經(jīng)營(yíng)該運(yùn)營(yíng)點(diǎn)一小段時(shí)間，然后將其轉(zhuǎn)交給 Petroamazonas。結(jié)果，這些運(yùn)營(yíng)點(diǎn)嚴(yán)重缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的流程或設(shè)備。

Petroamazonas 需要對(duì)其系統(tǒng)和流程進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化以提高效率，并簡(jiǎn)化維修和維護(hù)工作。為了改善整個(gè)企業(yè)中的連接性，該公司與 Rockwell Automation 合作，對(duì)其 HMI 基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，并對(duì)其服務(wù)器進(jìn)行虛擬化，以減少停機(jī)時(shí)間和設(shè)備費(fèi)用。

挑戰(zhàn)

Petroamazonas 獲得了兩個(gè)新的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)點(diǎn)：Eden Yuturi 油田和 Indillana 油田，這兩個(gè)油田每天的石油產(chǎn)量大約是 81,000 桶。該公司獲得所有權(quán)后，很明顯，人機(jī)界面 (HMI) 基礎(chǔ)設(shè)施（在兩個(gè)運(yùn)營(yíng)點(diǎn)之間是一致的）已經(jīng)過(guò)時(shí)且需要升級(jí)或替換。HMI 軟件平臺(tái)不穩(wěn)定，并且操作系統(tǒng)已經(jīng)過(guò)時(shí)，缺少許可證且串行密鑰重復(fù)。物理服務(wù)器也超過(guò)了他們的保修期限。

“基礎(chǔ)設(shè)施不再可靠，這給我們的工廠操作員帶來(lái)了很多實(shí)際問(wèn)題。”P(pán)etroamazonas 技術(shù)應(yīng)用主管 Javier Maldonado 說(shuō)道，“情況已經(jīng)嚴(yán)重到了他們每天都要報(bào)告運(yùn)營(yíng)點(diǎn)出現(xiàn)的問(wèn)題的地步。系統(tǒng)崩潰情況經(jīng)常出現(xiàn)，這就需要重啟服務(wù)器，因?yàn)閭溆梅?wù)器還沒(méi)有到位，而重啟需要 40 分鐘，會(huì)造成長(zhǎng)時(shí)間的停機(jī)。”

現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施可以向工廠員工提供的信息是有限的。操作員很難采集并分析歷史數(shù)據(jù)，也就無(wú)法根據(jù)這些數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)趨勢(shì)并改善運(yùn)營(yíng)點(diǎn)運(yùn)營(yíng)情況。

與此同時(shí)，Eden Yuturi 和 Indillana 油田的石油和天然氣應(yīng)用在規(guī)模和需求方面不斷地增長(zhǎng)。因此，必須擴(kuò)大這些工廠，并且還需要更多的標(biāo)簽、報(bào)警和服務(wù)。這導(dǎo)致了運(yùn)營(yíng)點(diǎn)的物理數(shù)據(jù)服務(wù)器增多，進(jìn)而使數(shù)據(jù)中心接近最大產(chǎn)能。

Petroamazonas 希望增加他們這兩個(gè)運(yùn)營(yíng)點(diǎn)的 HMI 基礎(chǔ)設(shè)施的可用性、可靠性和可維護(hù)性，同時(shí)優(yōu)化他們的公司資源。

解決方案

Eden Yuturi 和 Indillana 這兩個(gè)新運(yùn)營(yíng)點(diǎn)已經(jīng)開(kāi)始使用 Rockwell Automation 的基礎(chǔ)硬件，其中包括 Allen-Bradley^? ControlLogix^? 和 CompactLogix^? 控制器。最終，考慮到軟件的兼容性以及與現(xiàn)有硬件集成的容易程度，Petroamazonas 選擇使用 Rockwell Automation 的 FactoryTalk^? View 和 FactoryTalk Historian 軟件來(lái)滿(mǎn)足其性能、可見(jiàn)性和數(shù)據(jù)管理需求。

FactoryTalk View 人機(jī)界面軟件使用常見(jiàn)的外觀、感受和導(dǎo)航風(fēng)格來(lái)幫助 Petroamazonas 減少開(kāi)發(fā)和培訓(xùn)時(shí)間。該軟件可用于從單一機(jī)器應(yīng)用到整個(gè)企業(yè)范圍內(nèi)的管理級(jí)別應(yīng)用的所有應(yīng)用，并且還使 Petroamazonas 員工可以訪(fǎng)問(wèn)實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)。

Rockwell Automation 從其位于瓜亞基爾的厄瓜多爾辦事處為該項(xiàng)目提供支持，并且還為軟件中大多數(shù)被替換的部分提供許可變更。

Maldonado 和他的團(tuán)隊(duì)沒(méi)有選擇在這兩個(gè)運(yùn)營(yíng)點(diǎn)的陳舊物理基礎(chǔ)設(shè)施上準(zhǔn)備、測(cè)試和部署新的 HMI 架構(gòu)，進(jìn)一步為已經(jīng)擁堵的數(shù)據(jù)中心增加負(fù)擔(dān)，而是選擇了一種全新的方法 — 虛擬化。Rockwell Automation 與 Petroamazonas IT 團(tuán)隊(duì)一起將 HMI 平臺(tái)從這兩個(gè)運(yùn)營(yíng)點(diǎn)的物理服務(wù)器移植到虛擬服務(wù)器。

“虛擬化提供了誘人的備份和數(shù)據(jù)保護(hù)功能，并且還使我們的運(yùn)營(yíng)更具靈活性，能夠適應(yīng)未來(lái)的任何變化。”Maldonado 說(shuō)道，“我們升級(jí)到了現(xiàn)代分布式控制系統(tǒng)，Rockwell Automation 的虛擬化 PlantPAx^? 平臺(tái)，因?yàn)樗c我們使用的應(yīng)用程序兼容，而且我們知道移植過(guò)程將更順暢，對(duì)我們的運(yùn)營(yíng)造成的影響非常小。”

PlantPAx 過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)是基于標(biāo)準(zhǔn)化的架構(gòu)構(gòu)建的。在虛擬化的系統(tǒng)中，PlantPAx 虛擬圖像模板可以提供核心 PlantPAx 系統(tǒng)元素作為預(yù)先配置的內(nèi)置模板。

為了為移植做好準(zhǔn)備，Petroamazonas IT 團(tuán)隊(duì)在兩個(gè)運(yùn)營(yíng)點(diǎn)中將物理服務(wù)器克隆到虛擬服務(wù)器，并準(zhǔn)備好新的服務(wù)器模板。該團(tuán)隊(duì)評(píng)估了新的虛擬基礎(chǔ)設(shè)施的存儲(chǔ)大小，并驗(yàn)證了這兩個(gè)架構(gòu)的存儲(chǔ)大小均充裕。Eden Yuturi 油田從八臺(tái)物理服務(wù)器移植到三臺(tái)物理服務(wù)器和 16 臺(tái)虛擬服務(wù)器。Indillana 油田從七臺(tái)物理服務(wù)器移植到三臺(tái)服務(wù)器和 13 臺(tái)虛擬服務(wù)器。

成果

在這兩個(gè)運(yùn)營(yíng)點(diǎn)通過(guò)虛擬化升級(jí)了 HMI 基礎(chǔ)設(shè)施后，成果隨即便顯現(xiàn)出來(lái)。

“現(xiàn)在，使用 FactoryTalk 軟件采集數(shù)據(jù)的速度是我們之前系統(tǒng)的 10 倍。”Maldonado 說(shuō)道，“與我們以前使用的系統(tǒng)相比，這個(gè) HMI 系統(tǒng)更穩(wěn)定、更可靠，提供的功能更多，這使我們可以更好地監(jiān)控流程，并幫助操作員在他們的日常操作中作出更好的決策。它還可以幫助我們更好地管理不斷增多的標(biāo)簽，現(xiàn)在兩個(gè)運(yùn)營(yíng)點(diǎn)之間的標(biāo)簽的數(shù)量大約為 190,000 個(gè)。”

虛擬化的基礎(chǔ)設(shè)施在減少停機(jī)時(shí)間方面實(shí)現(xiàn)了巨大改進(jìn)。運(yùn)營(yíng)點(diǎn)在維護(hù)活動(dòng)期間再也沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)停機(jī)情況，而且服務(wù)器重啟時(shí)間從 40 分鐘縮短到了 5 分鐘。使用虛擬服務(wù)器取代物理服務(wù)器的決定還使公司的資本支出減少了 70%。

實(shí)施新服務(wù)器所需的時(shí)間也大幅減少。實(shí)施虛擬服務(wù)器大約需要 30 分鐘，而實(shí)施新的物理服務(wù)器則可能需要長(zhǎng)達(dá) 60 至 70 天。

根據(jù) Eden Yuturi 和 Indillana 運(yùn)營(yíng)點(diǎn)的項(xiàng)目成果，Petroamazonas 決定分析該公司其他運(yùn)營(yíng)點(diǎn)中使用的 HMI 平臺(tái)，并且正在向 13 個(gè)其他運(yùn)營(yíng)點(diǎn)推廣該系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)完全互聯(lián)的企業(yè)。

上述結(jié)果是 Petroamazonas 將 Rockwell Automation 產(chǎn)品和服務(wù)與其他產(chǎn)品配合使用實(shí)現(xiàn)的。具體結(jié)果可能因客戶(hù)而異。