Системы SCADA базируются на данных и позволяют принимать эффективные решения и повышать производительность.
По мере того как предприятия нефтегазовой отрасли в своем стремлении к цифровому нефтепромыслу модернизируют производства, SCADA-системы начинают играть все большую и важную для бизнеса роль.
Сегодня это не просто средство контроля производства, которое генерирует большие объемы данных в статичном отображении. Современные SCADA-системы способны собирать производственные данные из всех технологических источников (включая информационные базы данных), вводить их в контекст и предоставлять операторам в режиме реального времени. Пользователи, в свою очередь, могут контролировать операции на любом уровне, а если возникает необходимость во внимательном исследовании конкретных проблем, они могут погрузиться в глубинные слои информации.
Современные SCADA-системы безупречно встраиваются в существующую инфраструктуру предприятия, оставляя возможности для подключения новых устройств промышленного интернета вещей (IIoT) и других технологий, внедряемых в нефтегазовой отрасли.
Например, в современные SCADA-системы можно интегрировать новые накопители данных для установления связи с несколькими сетями и подключения технологий различных разработчиков. Системы также поддерживают устройства для периферийных вычислений, которые собирают и анализируют данные поблизости от источника. Кроме того, гарантируется поддержка новых протоколов, таких как MQTT, применяемых многими нефтегазовыми предприятиями при обработке данных, собираемых со всего производства.
Достигнутые результаты
Многие нефтегазовые компании уже сегодня пользуются преимуществами современных SCADA-систем. Одна из таких компаний эксплуатирует ряд береговых установок по добыче сырья из нескольких месторождений. Из-за недостаточного количества производственных данных реального времени и их разрозненных источников компания испытывала затруднения, связанные с нехваткой и низким качеством информации. Эти проблемы привели к тому, что половина рабочего времени сотрудников уходила на сбор, обработку и проверку данных, необходимых для принятия решений.
Чтобы обеспечить целостность структуры данных и повысить эффективность, компания внедрила архитектуру ConnectedProduction™ от Rockwell Automation. Эта новая архитектура включает в себя системный слой производственного интеллекта, который объединяет все источники данных в одну взаимосвязанную систему. Она также использует современную SCADA-систему с динамическими панелями и передачей отчетов.
С помощью SCADA-системы работники могут получать актуальные информационные сводки о состоянии производства, распознавать события и детализировать их. Система также рассылает уведомления на мобильные устройства работников и обеспечивает упреждающую аналитику для своевременного выявления возможных неполадок и простоев. Более того, система способна автоматически обнаруживать новые объекты архитектуры, за счет которых можно свести к минимуму время, необходимое для планового расширения производства, а значит - увеличить число скважин, используемых компанией.
Качественная аналитика для принятия верных решений
Современная SCADA-система - это лишь одна из многочисленных технологий ConnectedProduction, позволяющих перейти к цифровому нефтепромыслу. Но именно она играет одну из важнейших ролей. Современная SCADA-система поддерживает множество ведущих инструментов аналитики различных поставщиков и гарантирует принятие верных аналитических решений для достижения целей компании. Среди этих инструментов - широкий спектр технологий: от упреждающей аналитики для сокращения времени простоев до моделирующей аналитики для контроля и оптимизации производства.
Операторы могут использовать предоставляемые возможности, чтобы отслеживать необходимую информацию, быстро принимать решения и повышать производительность оборудования - с высочайшей эффективностью и в соответствии с поставленными целями.
Высокий уровень аналитики предполагает, что пользователи видят все производственные процессы на единой панели. Так они могут сравнить текущие показатели эффективности с целевыми и составить перечень мер, направленных на достижение целей компании. Кроме того, текущую производительность можно сопоставить с более ранней. Операторы могут внимательно изучить каждый производственный участок, оценить производительность площадки скважин и детализировать данные о работоспособности отдельной скважины или насоса.
Например, управляющая аналитика штангового насоса использует внутрискважинные данные, чтобы правильно оценить состояние забоя и определить, оптимально ли работает оборудование и не требуется ли вмешательство оператора. Аналитические данные плунжерного подъемника, собранные на месторождении, хронологически отображают производительность скважины и обусловливают такие решения оператора, как, например, необходимость повышения давления. Аналитика газлифта позволяет операторам выявить избыточный расход дутья и определить надлежащее соотношение нефти и нагнетаемого газа.
Современная SCADA-система предоставляет всю информацию в режиме реального времени и непрерывно обновляет ее. Среда для принятия решений оказывается гораздо более динамичной, чем при использовании традиционных систем, часто предоставляющих неактуальную информацию и не позволяющих детализировать производственные данные. Благодаря новой системе руководитель производства, придя утром на работу, может взглянуть на информационную панель и сразу получить сведения о том, какие скважины и какое оборудование подлежит немедленному обслуживанию. У него больше нет необходимости собирать и обрабатывать разноформатные отчеты о работе оборудования, а, следовательно, каждый день он экономит по нескольку часов рабочего времени.
Расширенные возможности визуализации
Развитие SCADA-технологий позволяет совершенствовать не только то, что видят перед собой работники, но также и то, как и где они это видят. Современные системы SCADA предоставляют пользователям доступ к данным из большого числа источников с помощью разнообразных устройств. Они также существенно сокращают время, необходимое для обработки данных и их преобразования в полезную информацию.
В некоторых компаниях работники производств тратят до 50 процентов рабочего времени на ручную обработку данных: сбор информации из различных источников (электронных таблиц, pdf-документов и писем) и последующее перемещение данных в одно местоположение.
Современная SCADA-система автоматизирует эти процессы. Она безупречно собирает, комбинирует и контекстуализирует данные из многочисленных источников, преобразуя их в текстовую или графическую информацию, отображаемую на адаптивных панелях. Таким образом можно сэкономить больше времени и выполнить больше задач, чем при ручной обработке. Кроме того, система отображает информацию в интуитивно понятном и удобном формате.
Системные панели легко конфигурируются и адаптируются к пожеланиям пользователя с учетом типа обрабатываемых данных и необходимого формата отображения. Руководитель производства может использовать панели, на которых отображены целевые значения производительности для всех участков предприятия, тогда как оператору доступны только данные, относящиеся к одному участку или типу оборудования. Информационные панели легко адаптируются под любого пользователя, имеющего удаленный доступ к SCADA-системе, например, ведущего эксперта компании или поставщика услуг технического обслуживания.
Еще одним преимуществом современных SCADA-систем является их гибкий дизайн. Информационные панели автоматически подстраиваются под размер и ориентацию экрана пользователя - на компьютере, планшете или смартфоне - и обеспечивают оптимальную визуализацию.
Простота применения
Исторически системы SCADA представляли собой технологии, сложные для обслуживания и модификаций. Современные же системы, наоборот, масштабируемы и адаптивны. Они легко подстраиваются под оператора, не требуя вмешательства специалистов поставщика, и великолепно комбинируются как с новыми, так и с устаревшими технологиями.
Известно, что производственные площадки нефтегазовых компаний постоянно совершенствуются. Приходится модифицировать и переносить оборудование или внедрять новые системы. Такие изменения требуют временных затрат и влекут за собой необходимость соответствующего переконфигурирования SCADA-систем. Неспособность угнаться за нововведениями может подорвать целостность данных производителя.
Чтобы сократить время, необходимое для внесения изменений, и защитить целостность данных, современные системы SCADA используют функцию автоматического обнаружения. Они автоматически распознают новые устройства и помогают пользователю сконфигурировать систему. Кроме того, они автоматически генерируют экраны и панели управления новыми устройствами и добавляют их к существующим информационным панелям, отчетам и показателям эффективности. Как только на устройстве возникает неполадка, система маркирует соответствующие образцы ненадлежащих данных с помощью атрибутов качества.
SCADA-системы полезны не только при технологических изменениях. Они незаменимы в работе специалистов по обслуживанию оборудования: например, когда необходимо сократить время простоя на газлифтных компрессорных станциях. Работник просто обращается к информационной панели, выбирает месторождения и начинает просмотр отчетов об их производительности.
Современные системы позволяют автоматизировать рабочие процедуры. С их помощью можно передать обслуживающему персоналу аварийный сигнал или - в случае возникновения определенной неполадки - автоматически оформить в корпоративной информационной системе заказ-наряд на ее устранение. Пользователям также доступна функция комментирования: например, посредством комментария можно сообщить операторам об ошибке преобразователя давления и сформулировать подробные указания на случай срабатывания аварийного сигнала.
Реализуйте потенциал цифрового нефтепромысла
Конечно, внедрение современных SCADA-систем и других технологий ConnectedProduction влечет за собой возможные проблемы, - и главная среди них связана с информационной безопасностью. Только целостная концепция безопасности сможет защитить интеллектуальную собственность, производство, персонал и другие активы компании.
Однако подобные проблемы не должны становиться непреодолимым препятствием, так как в нефтегазовой отрасли имеются зарекомендовавшие себя методы обеспечения безопасности. Если же безопасность гарантирована, современная SCADA-система станет лучшим инструментом визуализации и аналитики, применимым как к новым, так и к устаревшим технологиям, и позволит компаниям реализовать массу возможностей для развития их цифрового нефтепромысла.
ConnectedProduction является зарегистрированным товарным знаком Rockwell Automation Inc
Энди Уэзерхед, менеджер по глобальному производству, Rockwell Automation
Зак Мунк, консультант по инженерным решениям, Rockwell Automation
