案例研究：Engenuity，Inc。

石油和天然气OEM使用集成数据和控制来提供可靠的自动压力测试

Engenuity，Inc。提供多个行业的控制自动化和数据集成解决方案，主要关注油气的先进技术。通过在这个行业中的工作，他们确定了井喷预防人员（BOP）和井控制设备的验证压力测试中的特定缺陷。

必须每隔几周完成压力测试，以保持钻井设施的安全性和完整性。它们通常是手动执行和记录的，需要花费数小时才能完成。因为它的价格高达$ 6.00每秒为了在离岸钻井应用程序中操作相关的阀阵列，测试每年可能耗资数百万美元。

Engenuity与Shell International Exploration and Production Company等客户合作开发了一套全自动的静水测试执行和报告产品。德赢下载他们的高可获力解决方案使用Opto 22凹槽史诗边缘可编程工业控制器，用于精确的流程控制，自动文本和电子邮件通知以及过程历史记录存储和复制。

在压力下的恩典

使用Engenuity的BOPX测试软件，用户可以映射阀数组并确定系统中每个组件的验证压力限制。

BOPX使用专利的恒定压力/可变体积泵送方法将系统带到压力，同时精确地测量注入的流体并客观地将测量值与验证标准进行比较。

可以在测试之间映射收集的数据，以进行比较和可靠性，并用于生成PDF报告。

根据安装的尺寸和操作，Engenuity的BOPX压力测试系统可以通过完全集成的系统为每个完整测试节省10-20小时。

怎么运行的

BOPX提供了复杂的建模，分析和演示功能。但是，尽管这些年来，Engenuity增加了许多功能，但具有工程的控制工程师Ted Royer强调，“所有测试软件都在Epic上。[BOPX]现在只是一个接口。”

让我们看看工程如何使用凹槽史诗般的系统将这个很棒的系统融合在一起。

安全配置

BOPX在测试执行中的主要作用是将配置数据发送到凹槽Modbus/TCP连接上的Epic Edge Controller。Royer解释说：“我们可以做其他事情，但是我们需要一种方法来显示数据的位置。”“客户想要他们的方式，因此您需要能够说，好的，我们可以做到这一点。”通常，Engenuity的客户希望使用Modbus等传统协议，以便他们可以轻松地验证配置参数是否正确传输。

但是，无抵押的modbus连接可能对操作构成风险，因此工程用途凹槽史诗般的可配置的防火墙保护关键控制数据。Edge Controller的两个网络端口之一被配置为仅读取的客户界面，该端口连接到一个未经信任的网络，称为制造业非军事区（DMZ）。另一个网络端口被连接到一个单独的受信任网络，名为“制造区”，在该区域中进行了所有I/O和控制通信。史诗的设计防止路由它的两个端口之间的流量，因此没有受信任网络上的配置，执行或过程历史记录数据篡改连接的风险。

过程控制和警报通知

通过安全传输配置数据，Edge Controller开始执行测试方案。Generally, automated valve manifolds and EZ Valve and EZ Vision connections are integrated directly into the EPIC’s local I/O modules, but if a large amount of high-speed processing is required (typically in the 3-4 ms range) Engenuity sometimes uses a separate凹槽史诗般的I/O。在这种情况下，远程EPIC独立处理所有控件，并简单地将其报告回主边缘控制器。

随着测试执行的进行，主要控制器会监视该过程。Royer补充说：“我们有一个非常发达的警报系统，我们已经开发了数十年。”“它运行在控制器中，而不是HMI中，因此可用于其他系统”，包括外部邮件和消息服务，控制程序（写在使用PAC控制）联系人以生成各种条件的电子邮件和文本通知。

过程历史记录存储

主控制器还存储在测试过程中生成的任何过程数据玛丽亚德服务器。Mariadb是一种流行且经过验证的开源数据库管理系统，可从密码签名的包装中获得Opto 22的Linux存储库。使用免费的安全外壳（SSH）许可凹槽Epic，Engenuity可以直接在其边缘控制器上下载并安装此应用程序和许多其他应用程序。

为了将数据从控制引擎传输到数据库，Engenuity使用节点红色，最初由IBM设计的开源物联网平台，已预装并集成到凹槽史诗的管理层。Node-RED提供了数千个功能，用于连接和处理来自不同来源的数据，包括设备，数据库和Web服务。Engenuity配置Node-RED以监视I/O，过程变量和事件，然后将这些数据点传输到内部MariaDB服务器。

示例BOPX系统体系结构

数据完整性和可用性

由于测试数据用于验证系统的安全性和功效，因此客户需要频繁访问流程历史记录，并且通常需要其他保护措施以确保数据完整性。Engenuity使用Mariadb的内置复制功能来实现这一目标。

泰德·罗耶（Ted Royer）解释说：“通常，在石油钻机上，客户只需与设备的WiFi连接，这不是超级可靠的，他们希望能够登录并查看以前运行的数据。Sometimes they want to pull massive amounts of records, even entire jobs, into an Excel spreadsheet.... It doesn’t have to be real-time, though, so we will set up another controller here in the office that serves as a replica for the one that’s in the field.”

定期，在离岸主控制器的货运复制品请求中包含的MariaDB服务器数据库复制。作为响应，主Mariadb服务器将事务日志发送到用于更新自身的复制仪。客户无需通过大量数据请求来负担主要的史诗，而是可以连接到复制品，从而为他们提供数据冗余和高可用性。罗耶补充说：“在办公室里，我们在这里有很多带宽，因此它使他们两全其美。”

当然，在长距离之间传输敏感数据会引起安全问题，而Engenuity的网络体系结构再次起着重要作用。为了促进使用主要边缘控制器的安全数据交换，Engenuity使用点对点VPN连接将副本控制器连接到离岸制造区网络。然后，工程学将客户授予仅阅读凭据的凭证。实际上，Engenuity办公室中的每个复制控制器都通过单独的专用VPN设备连接到外部。Royer说：“这很简单且防弹尽可能。”

企业连接

如果客户想要在单个站点之外分发流程数据，那么Engenuity会利用凹槽史诗与点火边缘来自电感自动化。像Node-red一样，此应用程序已预安装在所有史诗中。它通常用于提供第三方设备和PLC的OPC UA集成。但是，点火平台具有模块化体系结构，允许用户安装一系列其他组件，包括第三方提供商的连接解决方​​案Cirrus链接解决方案。Engenuity使用Cirrus Link的云喷油器模块，该模块允许凹槽EPIC直接将OPC标签数据发送到AWS，Azure，Google Cloud或IBM Cloud等云服务。到达那里后，客户可以访问世界各地的测试数据。

为什么要史诗？

Engenuity的BOPX系统使用智能，集成的自动化来降低与经过验证的压力测试相关的成本。监管合规性需要测试，停机时间的费用可能为每小时15-20k美元，因此BOPX必须迅速而始终如一地执行才能为客户提供价值。工程已标准化凹槽史诗般的传统PLC控制最终，因为它可以帮助他们提供更可靠的操作和有效的支持。

Royer指出：“ EPIC I/O是高质量的，您需要在这些应用程序中拥有非常稳定的I/O。”“但是，拥有一个完整的控制系统可以告诉您出了什么问题……有很多优势……。我将在半夜（从控制系统）上获得一条文字，当他们给我打电话时，我已经登录了……。我可以告诉他们问题在哪里，通常这很简单。”

自然，Engenuity的客户也从中获得了好处。通过高正常运行时间和自动测试，他们能够减少现场人员，并更容易适应远程操作。

但是，罗耶（Royer）也很快指出了离岸站点可以安装在现场设备上的价值。“ [客户]没有用于服务器机架的空间……。这些[IT房间]是危险区域中间的非分类区域。他们需要所有这些空调，依此类推才能使IT的运行。它们被设计为一半饱，并且[通常]它们是充实的……。因此，现在您将用这些东西代替可以出去在Nema 4盒中.... [我们的凹槽Epic's]有9个服务器，我们甚至没有占用1英尺的空间！如果您想要另一个，那只有1500美元。”

罗耶说：“你不能用传统的控制器来做到这一点。”“这是Opto 22的巨大飞跃：混合控制器允许您完成所有操作。”

和凹槽Epic，Engenuity消除了复杂的多求集成要求，并在SCADA，IOT或托管数据应用程序中提供无缝操作和即时数据访问。

Engenuity的总裁Jeff Hilpert补充说：“单个背板的数据和控制的集成是显着降低成本，提高正常运行时间，访问数据并扩大利用率的关键。”

关于Engenuity，Inc。

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