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遠(yuǎn)程運(yùn)行管理(ROM)--管理地理上分散上的自動化資產(chǎn)和資源，現(xiàn)在是流程自動化部門發(fā)展最快的領(lǐng)域。
　　
　　正如在名字當(dāng)中所暗示的，“遠(yuǎn)程運(yùn)行”指的是那些分布在偏遠(yuǎn)位置、人員很難甚至無法到達(dá)的自動化資產(chǎn)。這不僅僅局限于海上石油平臺或者油氣管道，還可以包括儲油站和航站樓、水及污水處理設(shè)施以及任何需要遠(yuǎn)程連接自動化資產(chǎn)的行業(yè)和應(yīng)用。
　　
　　從歷史上看，ROM領(lǐng)域一直受制于高度的定制化，解決方案難以進(jìn)行配置，涉及到資產(chǎn)管理的時(shí)候通常讓人心有余而力不足。
　　
　　很多最終用戶都已經(jīng)發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程運(yùn)行管理方法已經(jīng)無法滿足他們的要求。傳統(tǒng)上，基于RTU的SCADA系統(tǒng)在遠(yuǎn)程運(yùn)行管理應(yīng)用中占據(jù)主導(dǎo)地位，RTU(遠(yuǎn)程終端)可以從儀表收集歷史數(shù)據(jù)，并執(zhí)行諸如托管交接流測量之類的功能。
　　
　　經(jīng)典的RTU和PLC可以用來控制遠(yuǎn)程的流程，但是它們的配置功能不強(qiáng)，甚至很多傳統(tǒng)的PLC都是單機(jī)運(yùn)行的。在很多情況下，有必要在SCADA項(xiàng)目加入大量的定制功能，才能保證一切都按照要求進(jìn)行。
　　
　　因此，在2007年年初，現(xiàn)場總線基金會啟動了一項(xiàng)旨在通過遠(yuǎn)程I/O和有線Hart將基金會現(xiàn)場總線的功能擴(kuò)展到遠(yuǎn)程應(yīng)用的項(xiàng)目。接下來，我們將這個(gè)項(xiàng)目擴(kuò)展到其他的領(lǐng)先工業(yè)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，比如ISA100.11a和irelessHart。
　　
　　現(xiàn)在，我們整體的基金會ROM規(guī)范已經(jīng)接近完成了，是時(shí)候?qū)⑽覀児芾頂?shù)據(jù)的能力從有限的設(shè)備擴(kuò)大到全世界各個(gè)角落。
　　
　　商業(yè)動機(jī)
　　
　　有多個(gè)原因推動著遠(yuǎn)程運(yùn)營的發(fā)展，需要為遠(yuǎn)程自動化資產(chǎn)加入真正的智能。
　　
　　位置挑戰(zhàn)
　　
　　最主要的因素就是地理位置。現(xiàn)在越來越多的資源在難以到達(dá)和危險(xiǎn)的區(qū)域被發(fā)現(xiàn)，海下作業(yè)就一個(gè)典型的例子。我們正在越來越遙遠(yuǎn)的地方打下一口又一口更深的鉆井，開采石油、天然氣、礦物等各種資源。
　　
　　一旦我們發(fā)現(xiàn)了這些資源，我們就必須進(jìn)行距離越來越長的運(yùn)輸。連接世界上最遙遠(yuǎn)地區(qū)和人口最稠密城市的輸油管道的長度記錄在不斷被打破。
　　
　　人的挑戰(zhàn)
　　
　　與此同時(shí)，客戶非常關(guān)心向那些艱苦地區(qū)派遣人員的問題，這意味著要減少海上平臺上人員的數(shù)量，徹底的實(shí)現(xiàn)自動化“運(yùn)營”。
　　
　　絕大多數(shù)重要的最終用戶都在努力減少甚至取消派往遙遠(yuǎn)地區(qū)的人員，派遣技師去遙遠(yuǎn)的服務(wù)地區(qū)，無論在成本還是安全性上的挑戰(zhàn)都越來越多。
　　
　　技術(shù)勞動力數(shù)量的減少也是一個(gè)事實(shí)，現(xiàn)場市場上合格的路程操作員和技師的數(shù)量已經(jīng)極度短缺了。當(dāng)然，這也就意味著公司里面維護(hù)部門的規(guī)模要比過去小很多。
　　
　　技術(shù)挑戰(zhàn)
　　
　　技術(shù)的不斷發(fā)展也為遠(yuǎn)程運(yùn)行找到了新路。在很多方面，遠(yuǎn)程運(yùn)行比其他流程行業(yè)領(lǐng)域采用了更多的技術(shù)。比如說，無線技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于儲油站和鐵路站場當(dāng)中，蓬勃發(fā)展的天然氣運(yùn)輸市場需要自動化資產(chǎn)與生產(chǎn)管理以及企業(yè)管理之間進(jìn)行更加緊密的合作。當(dāng)然，現(xiàn)有的IT標(biāo)準(zhǔn)，比如以太網(wǎng)，也正在逐漸延伸到自動化世界當(dāng)中。
　　
　　除了位于非常遙遠(yuǎn)的區(qū)域以外，現(xiàn)在遠(yuǎn)程應(yīng)用的參數(shù)已經(jīng)從之前的每天活在每周變化，發(fā)展到實(shí)時(shí)變化。
　　
　　“實(shí)時(shí)”挑戰(zhàn)
　　
　　絕大多數(shù)遠(yuǎn)程運(yùn)行應(yīng)用傳統(tǒng)上有一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境，系統(tǒng)收集歷史數(shù)據(jù)，最終用戶采用某一種工具和自己的智力資源分析這些數(shù)據(jù)。監(jiān)視控制系統(tǒng)可以協(xié)調(diào)來自多個(gè)RTU的數(shù)據(jù)，這就是第一代分布式控制系統(tǒng)嚴(yán)謹(jǐn)、層次化的控制哲學(xué)。
　　
　　然而，遠(yuǎn)程運(yùn)行應(yīng)用正在快速的從靜態(tài)轉(zhuǎn)化為動態(tài)。現(xiàn)在，參數(shù)已經(jīng)從之前的每天或者每周變化，發(fā)展到實(shí)時(shí)變化。就拿能源成本的例子來說，電價(jià)可以每天波動40%，而天然氣的價(jià)格是所有貿(mào)易品中波動最為頻繁的。
　　
　　用戶還需要面對更加嚴(yán)格的生產(chǎn)規(guī)范和越來越多的法律規(guī)定，比如現(xiàn)在對于天然氣中的甲烷含量就有硬性的要求。企業(yè)也必須要處理供水系統(tǒng)中的損耗問題，在油管中采用更加先進(jìn)的腐蝕檢測方法。
　　
　　安防挑戰(zhàn)
　　
　　從定義來看，遠(yuǎn)程運(yùn)行就意味著安防方面的挑戰(zhàn)，這不僅僅體現(xiàn)在進(jìn)入控制和監(jiān)控這些物理安防問題，還包括有網(wǎng)絡(luò)安全。用戶正在集成越來越多的技術(shù)，比如視頻監(jiān)控，同時(shí)最近有很多面向流程自動化行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)安全規(guī)定也主要面向遠(yuǎn)程應(yīng)用。
　　
　　成本挑戰(zhàn)
　　
　　遠(yuǎn)程應(yīng)用的項(xiàng)目規(guī)模正在變得越來越大，全世界范圍內(nèi)都在不斷出現(xiàn)創(chuàng)紀(jì)錄的輸油管道、天然氣加工基地、離岸深水鉆井平臺。這些日益擴(kuò)大的項(xiàng)目當(dāng)然會越來越復(fù)雜，并且難以管理。比如說，連接加拿大OilSands和美國主要煉油中心的Keystone輸油管道項(xiàng)目預(yù)計(jì)將要花費(fèi)130億美金。
　　
　　與此同時(shí)，根據(jù)HIS/CERA的報(bào)告，上游油氣行業(yè)的項(xiàng)目工程成本也升高了6%。用戶正在尋找新的途徑加速生產(chǎn)啟動過程、理順運(yùn)營、降低工程成本。
　　
　　基金會遠(yuǎn)程運(yùn)行管理(ROM)是一系列技術(shù)，作為基金會現(xiàn)場總線規(guī)范的補(bǔ)充，為遠(yuǎn)程資產(chǎn)和應(yīng)用提供有線和無線基礎(chǔ)架構(gòu)。
　　
　　全集成
　　
　　基金會現(xiàn)場總線不僅是一個(gè)通訊協(xié)議層，它支持各種靈活數(shù)據(jù)管理功能和標(biāo)準(zhǔn)化，專為流程自動化的要求而設(shè)計(jì)。
　　
　　基金會遠(yuǎn)程運(yùn)行管理(ROM)是一系列技術(shù)，作為基金會現(xiàn)場總線規(guī)范的補(bǔ)充，為遠(yuǎn)程資產(chǎn)和應(yīng)用提供有線和無線基礎(chǔ)架構(gòu)。
　　
　　基金會ROM可以直接獲取無線和遠(yuǎn)程I/O設(shè)備中的信息和診斷數(shù)據(jù)。反過來，基金會ROM可以將這些數(shù)據(jù)傳遞到基金會現(xiàn)場總線環(huán)境當(dāng)中，用于數(shù)據(jù)管理和質(zhì)量控制。它為多個(gè)無線和有線網(wǎng)絡(luò)的集成提供了一種開放的方法，無論是傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程I/O還是ISA100.11a和WirelessHart都可以進(jìn)行集成，并直接獲取設(shè)備信息和診斷數(shù)據(jù)。這項(xiàng)技術(shù)擴(kuò)展了基金會現(xiàn)場總線的功能，無論工廠中的設(shè)備采用何種通訊技術(shù)，它都可以將更多的這些設(shè)備涵蓋其中。
　　
　　使用基金會遠(yuǎn)程運(yùn)行管理，工業(yè)企業(yè)將會改善數(shù)據(jù)管理、提升數(shù)據(jù)質(zhì)量和一致性。他們還可以從網(wǎng)絡(luò)中的任何位置監(jiān)控和管理多個(gè)設(shè)施中的運(yùn)營活動，幫助提升專業(yè)能力，減少了要派遣員工到遙遠(yuǎn)區(qū)域所引發(fā)的問題，同時(shí)還可以最大化產(chǎn)能、優(yōu)化運(yùn)營。
　　
　　基金會技術(shù)的一項(xiàng)優(yōu)勢就是開放、能夠持續(xù)發(fā)展，這就允許企業(yè)采用市場上出現(xiàn)的新技術(shù)。流程傳感器的無線網(wǎng)絡(luò)就是這樣的一種技術(shù)。
　　
　　無線可以進(jìn)一步降低用戶的安裝成本，同時(shí)從物理上和經(jīng)濟(jì)上簡化與遙遠(yuǎn)地區(qū)的溝通。無線解決方案可以輕松獲取更多的檢測和執(zhí)行點(diǎn)信息，用于流程監(jiān)視和控制、過程優(yōu)化、工廠及人員安全和維護(hù)。
　　
　　無線設(shè)備顯著降低了現(xiàn)場安裝的成本，它們可以被部署在現(xiàn)有的工廠和新建項(xiàng)目當(dāng)中。功率和帶寬可能會限制無線的功能以及某些應(yīng)用當(dāng)中的更新速率，但是現(xiàn)場總線基金會已經(jīng)認(rèn)識到無線技術(shù)可以在不久的將來與現(xiàn)有的總線技術(shù)共存。
　　
　　加速開發(fā)
　　
　　基金會ROM和相應(yīng)無線及遠(yuǎn)程I/O(WIO)技術(shù)規(guī)范的開發(fā)工作涉及到三個(gè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)：傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程I/O團(tuán)隊(duì)、無線傳感器團(tuán)隊(duì)—用來集成ISA100/11a和WirelessHart、以及主干網(wǎng)團(tuán)隊(duì)(同樣與ISA100的團(tuán)隊(duì)合作)。這些開發(fā)團(tuán)隊(duì)包括了在流程自動化無線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域頂尖的工程師。
　　
　　遠(yuǎn)程I/O集成
　　
　　傳統(tǒng)有線遠(yuǎn)程I/O和有線Hart、復(fù)制RIO的界面發(fā)布于2007年。HSE(高速以太網(wǎng))遠(yuǎn)程I/O(HSERIO)規(guī)范允許最終用戶將高數(shù)據(jù)要求設(shè)備通過HSE高速現(xiàn)場總線直接接入到現(xiàn)場總線主站當(dāng)中。
　　
　　遠(yuǎn)程I/O規(guī)范可以讓各種形式的傳統(tǒng)I/O輕松融入到現(xiàn)場總線環(huán)境。這個(gè)解決方案使得在通用以太網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)散輸入、離散輸出、模擬輸入、模擬輸出和基金會H1成為可能。現(xiàn)場總線基金會在2011年4月發(fā)布了一部分遠(yuǎn)程I/O規(guī)范。
　　
　　有線與無線Hart集成
　　
　　在2011年9月，現(xiàn)場總線基金會發(fā)布面向有線Hart和無線Hart設(shè)備的現(xiàn)場總線變送器模塊規(guī)范出版，同時(shí)還發(fā)布了WIO系統(tǒng)架構(gòu)升級版和與變送器模塊相關(guān)的WIO數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
　　
　　有線和無線Hart技術(shù)規(guī)范定義了在基金會ROM設(shè)備中表示Hart設(shè)備的現(xiàn)場總線變送器模塊。無論是有線還是無線Hart設(shè)備都可以在該模塊中表示。除此之外，規(guī)范還描述了Hart配置工具和資產(chǎn)管理主站，使用基于基金會高速以太網(wǎng)(HSE)網(wǎng)絡(luò)的原生Hart指令協(xié)議與Hart設(shè)備連通。
　　
　　規(guī)范同時(shí)定義了在有線多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中識別和保持Hart設(shè)備狀態(tài)的結(jié)構(gòu)，以及與基金會遠(yuǎn)程運(yùn)行管理設(shè)備連接的WirelessHart網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。
　　
　　ISA100.11a的集成
　　
　　在ISA100.11a方面，項(xiàng)目同樣取得了巨大進(jìn)展，將ISA100.11a無線傳感器網(wǎng)絡(luò)集成到了基金會現(xiàn)場總線架構(gòu)當(dāng)中，規(guī)范草稿現(xiàn)在已經(jīng)完成，而預(yù)規(guī)范、測試和規(guī)范終稿也會在一年之內(nèi)完成。同WirelessHart設(shè)備類似，ISA100.11a在基金會ROM設(shè)備中也表示為變送器模塊。
　　
　　HSE骨干網(wǎng)
　　
　　在2008年下半年，現(xiàn)場總線基金會和ISA(國際自動化協(xié)會)達(dá)成了一個(gè)許可協(xié)議，運(yùn)行兩家組織在無線網(wǎng)絡(luò)方面進(jìn)行合作。這份協(xié)議將會幫助ISA100.15工作組開發(fā)無線骨干網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。骨干網(wǎng)將會集成遠(yuǎn)程和中心控制設(shè)施中的設(shè)備。基金會ROM規(guī)范將HSE定義為遠(yuǎn)程應(yīng)用的骨干網(wǎng)，對于有線和無線配置都是如此。
　　
　　進(jìn)一步集成
　　
　　基金會ROM支持在未來與其他ISA100.11a和WirelessHart以外的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步集成。未來可能集成進(jìn)來的網(wǎng)絡(luò)可能會包括Modbus。實(shí)際上，未來集成網(wǎng)絡(luò)的潛力是無限的。
　　
　　基金會ROM規(guī)范將HSE定義為遠(yuǎn)程應(yīng)用的骨干網(wǎng)，對于有線和無線配置都是如此。
　　
　　商業(yè)利益
　　
　　只有能夠?yàn)樽罱K用戶提供商業(yè)價(jià)值的時(shí)候，技術(shù)才是有意義的。基金會ROM也不例外，實(shí)施這項(xiàng)技術(shù)用戶可以獲得幾個(gè)關(guān)鍵的商業(yè)利益。
　　
　　基金會ROM支持實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程運(yùn)行管理，這也就意味著可以更加有效的使用遠(yuǎn)在數(shù)千英里之外的相關(guān)專家對自動化資產(chǎn)的狀況進(jìn)行診斷。很多最終用戶的人員都在減少，派遣維護(hù)人員前往遠(yuǎn)程資產(chǎn)所在位置親自進(jìn)行檢查的費(fèi)用越來越高。
　　
　　基金會ROM還是一個(gè)高度可配置的解決方案，需要定制的工作更少。現(xiàn)在很多的遠(yuǎn)程運(yùn)行自動化解決方案都需要高度定制。事實(shí)上，流程自動化行業(yè)每年花費(fèi)在自動化項(xiàng)目定制上的費(fèi)用高達(dá)數(shù)十億美元。用戶花費(fèi)在與定制相關(guān)工作上的成本要超過項(xiàng)目總成本的一半。在現(xiàn)場設(shè)備層，因?yàn)槿狈χ苯与p向的數(shù)字連接用來進(jìn)行試車和診斷，模擬技術(shù)會產(chǎn)生很多不必要的工作流程，單單是儀表工程一項(xiàng)就是占據(jù)整個(gè)自動化項(xiàng)目成本的20%。
　　
　　即便是使用數(shù)字設(shè)備，應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)中的定制工作和專利技術(shù)也意味著智能設(shè)備中的大量數(shù)據(jù)是根本無法使用的，就更不可能達(dá)到期望中的在合理時(shí)間將數(shù)據(jù)發(fā)送給相關(guān)人員的理想狀態(tài)了。
　　
　　許許多多最終用戶都得益于基金會現(xiàn)場總線的診斷和功能模塊，避免了計(jì)劃之外停機(jī)。帶有預(yù)測性診斷功能的基金會技術(shù)可以幫助用戶開發(fā)預(yù)防性維護(hù)策略，這樣能夠避免常規(guī)維護(hù)中不必要的現(xiàn)場往返。很多最終用戶都將維護(hù)看作主要的一大成本動因，希望能夠大幅削減。實(shí)際上，最終用戶估計(jì)有超過一半的維護(hù)活動都是徒勞無功的。
　　
　　基金會ROM可以集成很多遠(yuǎn)程操作中需要使用的功能。遠(yuǎn)程運(yùn)行會涉及到很多復(fù)雜的資產(chǎn)，比如管道壓縮機(jī)站。基金會ROM設(shè)備最多可以擁有2000個(gè)節(jié)點(diǎn)或者流程值(PV)，支持集成機(jī)器健康監(jiān)控傳感器，診斷壓縮機(jī)和其他流程設(shè)備的健康情況。基金會ROM還可以支持安全互鎖、火焰和氣體檢測、視頻監(jiān)控，在遠(yuǎn)程運(yùn)行管理中能夠起到重要的作用。
　　
　　很多應(yīng)用都可以應(yīng)用基金會ROM技術(shù)。它們當(dāng)中有很多都集中在上游的油氣行業(yè)，包括管道SCADA應(yīng)用、智能油田、海上平臺自動化和儲油站。其他的應(yīng)用還包括水及污水處理SCADA、航站樓自動化、采礦應(yīng)用甚至是使用在流程行業(yè)中的OEM設(shè)備。很多應(yīng)用也出現(xiàn)在流程自動化快速增長的領(lǐng)域當(dāng)中。比如說，相比下游行業(yè)，用戶在上游的油氣部門的投資額度更大。
　　
　　快速發(fā)展
　　
　　現(xiàn)場總線基金會在Lee學(xué)院的媒體日上成功展示了基金會ROM技術(shù)。這家學(xué)校位于美國德克薩斯州的aytown，是我們的注冊培訓(xùn)中心之一。我們展示的是項(xiàng)目驗(yàn)收環(huán)節(jié)，現(xiàn)在基金會正在計(jì)劃后續(xù)現(xiàn)場演示。
　　
　　現(xiàn)在，我們已經(jīng)有了三家國際級用戶，分別是沙特阿美石油、巴西石油和印度信實(shí)公司，他們都是志愿參加到展示活動當(dāng)中。我們將在未來18個(gè)月當(dāng)中在全球進(jìn)行現(xiàn)場演示，我們也會參加一些大型的貿(mào)易展覽，比如在德國法蘭克福舉行的Achema展覽和在日本大阪舉行的JEMIMA展覽。
　　
　　我們能夠發(fā)展如此迅速的一個(gè)原因，就在于最終用戶對基金會ROM的大力支持。技術(shù)總是會根據(jù)用戶的需求不斷演變，基金會ROM就是如此。在基金會架構(gòu)中加入大量的有線和無線網(wǎng)絡(luò)，可以幫助用戶將它們所有的流程自動化資產(chǎn)無縫集成到一個(gè)單一的框架當(dāng)中，進(jìn)行控制、診斷和數(shù)據(jù)管理。
　　
　　監(jiān)控遠(yuǎn)程的地點(diǎn)和設(shè)備對于效率、安全和保密都是非常重要的工作。有效的遠(yuǎn)程操作能力，讓人們可以盡量減少差旅時(shí)間和運(yùn)營成本，同時(shí)大幅度的提高人員安全性和總體效率。