산업 IoT 인텔리전스는 재난을 예방하여 생명을 구하는 것을 목표로합니다.

2005 년 3 월 23 일, 텍사스의 BP Plc 정유 공장이 폭발하여 15 명이 사망하고 170 명 이상이 부상을 입었습니다. 폭발의 원인은 BP 직원이 중요한 석유 처리 장비를 너무 많이 채우고 과열했기 때문입니다. BP는 궁극적으로 벌금을 지불하고, 소송을 해결하고, 정유소를 개선하기 위해 30 억 달러 이상을 투입했습니다. Marathon Petroleum Corp.는 2013 년 초 25 억 달러에 인수했습니다.

이것은 에너지 부문에서 발전소 및 이와 유사한 시설이 치명적으로 폭발 할 수 있기 때문에 긴 재난 목록의 한 예일뿐입니다. 그것은 오랫동안 인생의 사실이었습니다. 그러나 IIoT (Industrial Internet of Things) 인프라를 개척 한 공급 업체는 자동화를 통해 이와 같은 사고를 예방할 수있는 방법을 찾고 있습니다. IIoT 플랫폼은 실시간 모니터링 및 예방 유지 보수를 제공하여 플랜트 소유자와 운영자가 긴급 상황에보다 신속하게 대응할 수 있도록합니다. 이 반응 시간은 가상화를 통해 더욱 가속화되어 정유 및 발전소와 같은 시설에서 작동하는 IoT 애플리케이션의 대기 시간을 줄일 수 있습니다. 발전소와 화학 플랜트의 장비에 대한 결정은 주변 인구의 안전과 보안을 보호하기 위해 실시간으로 이루어져야합니다.

하드 코어 재해 복구

재난 복구는 대부분의 회사에서 가장 중요하지만 여기서 해결되는 상황은 사무실 사이트에서 작업 시간을 잃거나 호스팅 된 웹 사이트가 예기치 않게 중단되는 것 이상입니다. 정유사와 발전소가 실제 재앙을 피하기 위해 Schneider Electric과 같은 회사의 안전 계장 시스템 (SIS)은 "발열 반응을 나타내는 이러한 중요한 변수를 모니터링 할 수 있습니다"라고 수석 부사장 인 Christopher Lyden은 말했습니다. Schneider Electric의 전략 및 포트폴리오 사장 "그러한 변수가 너무 빨리 변하는 것을 감지하면 실제로 프로세스를 종료하기위한 조치를 취합니다."

슈나이더 일렉트릭은 발전소, 석유 생산 플랜트 및 정유 공장을위한 자동화 장비를 제공하는 자동화 공급 업체이기 때문에 Lyden은 이러한 상황에 대해 언급 할 수있는 훌륭한 위치에 있습니다. Emerson Electric Co., Honeywell International 및 Rockwell Automation과 같은 공급 업체도 SIS 플랫폼을 제공합니다.

Lyden에 따르면 SIS는 플랜트 운영에서 "브레이크"역할을한다. Lyden은“기본적으로 SIS는 재앙이나 중대한 사고가 발생하기 전에 공장을 폐쇄 할 수 있도록하기 위해 존재한다”고 말했다. "운영 및 운영 자산의 성능을 모니터링합니다. 프로세스 속도가 빨라지거나 제어력이 떨어지기 시작하면 SIS가 인수하여 플랜트를 중단시킵니다."

Schneider Electric의 SIS 인 EcoStruxure Triconex 안전 시스템은 공장 가동 시간을 유지하는 데 도움을주는 에지 컨트롤러 하드웨어와 소프트웨어의 조합입니다. 이 시스템은 화재 나 다른 가연성 사건뿐만 아니라 유독 가스 누출과 같은 다른 사건에 대한 경고를 제공하고 상황을 바로 잡을 수 있습니다. SIS 플랫폼은 보안 문제로 인해 데이터 네트워크에 연결되지 않지만 플랜트 및 정유 공장의 운영자에게 중요한 결정을 내릴 수 있도록 데이터를 제공하여 IIoT에서 여전히 역할을 수행합니다.

"예를 들어, 운영자는 스마트 폰의 대시 보드를 통해 경고를 수신하여 공장 또는 특정 공장 자산이 위험에 처해 있음을 알릴 수 있습니다. 그런 다음 사고를 피하기 위해 필요한 조치를 취할 수 있습니다"라고 Lyden은 말했습니다. "우리는 안전 임계 값, 공장이 안전하지 않은 상태에 도달하기 전에 프로세스와 자산을 얼마나 멀리까지 운전할 수 있는지 이해하도록 돕고 있습니다."

중복성, 자율성 및 빠른 장애 조치

Lyden에 따르면, 앞서 언급 한 BP 정유 공장에서 발생한 재난 유형으로부터 보호하기 위해 운영자는 빠른 페일 오버 및 자동 제어를 유지해야하며 가상 머신 (VM)에 중복성을 구현해야합니다. 이를 위해 Schneider Electric은 Wind River의 Titanium Control 온 프레미스 클라우드 인프라 플랫폼을 배포합니다. 리덴은“VM에 중복성을 확보하는 것이 매우 중요하며, 이 빠른 장애 조치를 수행한다는 것은 불안감을 줄 정도로 오랫동안 식물에 대한 시야를 잃지 않을 것”이라고 말했다.

Schneider Electric과 같은 회사의 유통 제어 시스템은 화학 플랜트 및 발전소에 자율 기능을 제공합니다. Wind River의 VxWorks 실시간 운영 체제 (OS)를 실행하는 슈나이더 일렉트릭의 프로그래머블 로직 컨트롤러는 발전소가 자율적으로 작업을 제어 할 수 있도록합니다. 배전 제어 시스템의 자율 기능은 발전소 및 석유 시설이 압력, 온도 및 에너지 흐름을 제어하는 ​​데 도움이됩니다. Lyden은 이것을 "하트 비트 제어"라고합니다. 실제로 Schneider Electric과 Wind River는 차세대 프로세스 컨트롤러를 개발하고 있습니다. 이 유형의 제어 기술은 기본 인프라의 장애로 인해 대기 장비가 대신 할 때 플랜트의 장애 조치를 처리합니다.

중요 인프라의 안전 및 보안

Wind River는 Schneider Electric과 같은 고객이 산업 플랜트의 다양한 하드웨어 및 제어 앱을 단일 플랫폼에 통합 할 수 있도록 지원합니다. 또한 공장은 가상화 및 컨테이너를 활용하여 최적의 가용성을 유지할 수 있습니다. 이 회사는 실시간 OS와 인텔리전스를 실현하는 데 필요한 가상화 기술을 전문으로합니다.

IIoT 인프라의 구성 요소 인 실시간 OS는 일반적으로 안전 및 미션 크리티컬 앱에 중점을 둡니다. 마이크로 초 단위로 환경에 반응하며, 실패 할 수없는 장치 및 앱에 이상적입니다. Wind River의 사장 겸 CEO 인 Jim Douglas는“실시간 OS는 컴퓨팅, 메모리 및 캐시가 항상 우선 순위에 따라 분산되도록 보장 할 수 있습니다.

더글러스는 리눅스와 병행하여 실시간 OS를 운영함으로써 공장들이 "높은 안전성을 중요시하는"에지에 머신 러닝 (ML)을 적용 할 수있게됐다고 말했다. 실시간 OS와 Linux는 별도로 작동 할 수 있지만, Linux와 함께 사용하면 Linux는 장치 나 앱의 안전에 중요하지 않은 부분을 실행할 수있는 반면 실시간 OS는 중요한 기능을 처리합니다. Douglas에 따르면 Linux는 시스템 요구 사항이 낮고 성능이 우수하기 때문에 임베디드 시스템에 유용합니다. 이러한 고성능 기능으로 인해 공장 현장, 프로그램 가능 제어, 비행기 및 비행 제어 시스템에서 다양한 Linux를 사용할 수 있습니다.

이 지연을 피하기 위해 에지에서 더 많은 계산이 발생합니다. 더글러스는 "지연 시간을 가질 수는 없다"고 말했다. "무슨 일이 발생하면 재앙을 겪게 될 것입니다."

자동화 및 무인

이러한 기술은 재빨리 재난을 막기 위해 일부 가스 플랜트가 무인 상태가 될 것이라고 Lyden이 예측할 수있을 정도로 빠르게 발전하고 있습니다. 리덴은 "오늘날이 기술은 사람들이 그렇게 확신 할 수있는 것은 아니다. 그러나 우리는이 기술을 해외에서보기 시작했다"고 말했다. "따라서 무인 도터 플랫폼이있는 중앙 마더 플랫폼에서 운영되는 해양 석유 플랫폼 그룹의 모든 작업을 볼 수 있습니다."

또한 Lyden은 다수의 소형 가스 플랜트가 원격 관리되고 있다고 언급했습니다. "우리는 자율성의 개념으로 나아가고있다. 이는 제어 시스템이 제어를 허용하지만 인간이없는 안전을 허용하는 모든 것을 갖추고 있음을 의미한다"고 Lyden은 말했다.

"자기 진단 기능을 갖춘 지능적이고 자율적 인 첨단 장치라는 개념은 제어뿐만 아니라 물리적 플랜트 자산의 상태 관리와 같은 작업을 시작할 수있다"고 그는 말했다. "무인 식물의 비전에 도달하는 데 필요했습니다."

또한 엣지 컴퓨팅과 IIoT는 인간과 자율 기계가 공존 할 수있는 기회를 창출 할 것입니다. 더글러스에 따르면 실제로 인공 지능 (AI)은 IIoT의 핵심이 될 것이라고한다. IIoT의 첫 번째 물결은 에지 머신을 엔터프라이즈 네트워크에 연결하는 것입니다. 그런 다음 분석 및 데이터 시각화가 이루어졌습니다. Douglas는 "우리는 이상을 쉽게 감지 할 수 있도록 시각화 패키지와 같은 소프트웨어 작성 기능을 사용하여 분석을 시작할 수 있습니다"라고 말합니다.

"다음 물결은 완전히 자율적이거나 부분적으로 자율적 인 기계를 사용하여 실제로 더 복잡한 작업을 스스로 시작할 수 있으며 사람들이 더 높은 수준의 작업에 집중하도록하여 Douglas는 계속해서 로봇이 하위 수준의 작업을 수행한다고 말합니다. "이것은 큰 변화입니다. AI가 등장하는 곳입니다. 가장자리에 충분한 컴퓨팅 성능이있을 때이 기계를 훨씬 더 똑똑하게 만들 수 있습니다. 그리고 많은 작업을 수행하는 이러한 유형의 작업을 더 많이 차지하게됩니다. 인간의 상호 작용."

분석 및 장비 상태

현재 제조 공장과 정제소에는 압축기, 게이지, 펌프 ​​및 밸브를 포함하여 제조 공정을 제어하는 ​​데 도움이되는 다양한 장비가 있습니다. 센서를 사용하면 이러한 구성 요소가 지능화되고 작동 성능에 대한 정보를 공유 할 수 있습니다. Lyden에 따르면, 미래에 화학 플랜트는 펌프가 스타터를 단락 시키거나 너무 많은 전류를 사용할 때이를 알려주는 분석을 생성하는 펌프를 갖게 될 것이라고합니다.

Lyden은 "전력 소비 여부 또는 펌프 효율이 떨어졌는지 여부를 알려주는 방식으로 펌프를 계측 할 수있다"고 말했다. "그리고 그 모든 것은 펌프의 작동을 제어하고 펌프를 진단하는 공통 에지 장치에서 실행됩니다."

조직이 발전소에서 인력을 제거하고 센서 및 측정 장치의 가격이 하락함에 따라 무인 발전소의 고장을 피하기 위해 IIoT를 통해 발전소를 더 많이 관리해야합니다.

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Lyden은 "현재 IoT보다 훨씬 더 많은 장비 상태 관리를 볼 수 있기 때문에 IoT가 가능하게 될 것이라고 생각합니다."라고 말했습니다. "IIoT가 발전함에 따라 다음 단계는 이러한 자산에 실제 제어 기능을 부여하는 것입니다. 우리가 이야기하는 것은 이러한 자산 각각이 자율적으로 자체 제어 할 수있는 사이버 물리 시스템이되는 것입니다." 또한 Lyden에 따르면 화학 공장은 송풍기, 열교환 기, 모터 및 펌프를 연결할 것이라고한다.

물리적 IIoT 개발 외에도 분석은 펌프 성능 관리에서 개발 및 더 큰 역할을 수행합니다. 향상된 연결성, 컴퓨팅 성능 및 분석 기능을 통해 플랜트 및 정제소는 프로세스 장비의 상태를 관리하고 의사 결정을 개선하며 중요한 인프라의 안정성을 높일 수 있습니다.

2015 년 2 월 18 일 캘리포니아에서 BP의 정유 공장 및 Exxon Mobile 정유 공장에서 발생한 사건으로 탄화수소 방출로 폭발이 발생하여 IIoT 기술이 필요했습니다. 그것이 제공하는 지능은 이러한 유형의 재난을 예방하는 데 도움이 될 수 있습니다.