遠程運行管理(ROM)--管理地理上分散上的自動(dòng)化資產(chǎn)和資源，現在是流程自動(dòng)化部門(mén)發(fā)展最快的領(lǐng)域。
　　
　　正如在名字當中所暗示的，“遠程運行”指的是那些分布在偏遠位置、人員很難甚至無(wú)法到達的自動(dòng)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、水及污水處理設施以及任何需要遠程連接自動(dòng)化資產(chǎn)的行業(yè)和應用。
　　
　　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(hù)都已經(jīng)發(fā)現傳統的遠程運行管理方法已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足他們的要求。傳統上，基于RTU的SCADA系統在遠程運行管理應用中占據主導地位，RTU(遠程終端)可以從儀表收集歷史數據，并執行諸如托管交接流測量之類(lèi)的功能。
　　
　　經(jīng)典的RTU和PLC可以用來(lái)控制遠程的流程，但是它們的配置功能不強，甚至很多傳統的PLC都是單機運行的。在很多情況下，有必要在SCADA項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，現場(chǎng)總線(xiàn)基金會(huì )啟動(dòng)了一項旨在通過(guò)遠程I/O和有線(xiàn)Hart將基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)的功能擴展到遠程應用的項目。接下來(lái)，我們將這個(gè)項目擴展到其他的領(lǐng)先工業(yè)網(wǎng)絡(luò )當中，比如ISA100.11a和irelessHart。
　　
　　現在，我們整體的基金會(huì )ROM規范已經(jīng)接近完成了，是時(shí)候將我們管理數據的能力從有限的設備擴大到全世界各個(gè)角落。
　　
　　商業(yè)動(dòng)機
　　
　　有多個(gè)原因推動(dòng)著(zhù)遠程運營(yíng)的發(fā)展，需要為遠程自動(dòng)化資產(chǎn)加入真正的智能。
　　
　　位置挑戰
　　
　　最主要的因素就是地理位置?，F在越來(lái)越多的資源在難以到達和危險的區域被發(fā)現，海下作業(yè)就一個(gè)典型的例子。我們正在越來(lái)越遙遠的地方打下一口又一口更深的鉆井，開(kāi)采石油、天然氣、礦物等各種資源。
　　
　　一旦我們發(fā)現了這些資源，我們就必須進(jìn)行距離越來(lái)越長(cháng)的運輸。連接世界上最遙遠地區和人口最稠密城市的輸油管道的長(cháng)度記錄在不斷被打破。
　　
　　人的挑戰
　　
　　與此同時(shí)，客戶(hù)非常關(guān)心向那些艱苦地區派遣人員的問(wèn)題，這意味著(zhù)要減少海上平臺上人員的數量，徹底的實(shí)現自動(dòng)化“運營(yíng)”。
　　
　　絕大多數重要的最終用戶(hù)都在努力減少甚至取消派往遙遠地區的人員，派遣技師去遙遠的服務(wù)地區，無(wú)論在成本還是安全性上的挑戰都越來(lái)越多。
　　
　　技術(shù)勞動(dòng)力數量的減少也是一個(gè)事實(shí)，現場(chǎng)市場(chǎng)上合格的路程操作員和技師的數量已經(jīng)極度短缺了。當然，這也就意味著(zhù)公司里面維護部門(mén)的規模要比過(guò)去小很多。
　　
　　技術(shù)挑戰
　　
　　技術(shù)的不斷發(fā)展也為遠程運行找到了新路。在很多方面，遠程運行比其他流程行業(yè)領(lǐng)域采用了更多的技術(shù)。比如說(shuō)，無(wú)線(xiàn)技術(shù)現在已經(jīng)廣泛應用于儲油站和鐵路站場(chǎng)當中，蓬勃發(fā)展的天然氣運輸市場(chǎng)需要自動(dòng)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。當然，現有的IT標準，比如以太網(wǎng)，也正在逐漸延伸到自動(dòng)化世界當中。
　　
　　除了位于非常遙遠的區域以外，現在遠程應用的參數已經(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
　　
　　絕大多數遠程運行應用傳統上有一個(gè)穩定的環(huán)境，系統收集歷史數據，最終用戶(hù)采用某一種工具和自己的智力資源分析這些數據。監視控制系統可以協(xié)調來(lái)自多個(gè)RTU的數據，這就是第一代分布式控制系統嚴謹、層次化的控制哲學(xué)。
　　
　　然而，遠程運行應用正在快速的從靜態(tài)轉化為動(dòng)態(tài)?，F在，參數已經(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(lái)說(shuō)，電價(jià)可以每天波動(dòng)40%，而天然氣的價(jià)格是所有貿易品中波動(dòng)最為頻繁的。
　　
　　用戶(hù)還需要面對更加嚴格的生產(chǎn)規范和越來(lái)越多的法律規定，比如現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中的損耗問(wèn)題，在油管中采用更加先進(jìn)的腐蝕檢測方法。
　　
　　安防挑戰
　　
　　從定義來(lái)看，遠程運行就意味著(zhù)安防方面的挑戰，這不僅僅體現在進(jìn)入控制和監控這些物理安防問(wèn)題，還包括有網(wǎng)絡(luò )安全。用戶(hù)正在集成越來(lái)越多的技術(shù)，比如視頻監控，同時(shí)最近有很多面向流程自動(dòng)化行業(yè)的網(wǎng)絡(luò )安全規定也主要面向遠程應用。
　　
　　成本挑戰
　　
　　遠程應用的項目規模正在變得越來(lái)越大，全世界范圍內都在不斷出現創(chuàng )紀錄的輸油管道、天然氣加工基地、離岸深水鉆井平臺。這些日益擴大的項目當然會(huì )越來(lái)越復雜，并且難以管理。比如說(shuō)，連接加拿大OilSands和美國主要煉油中心的Keystone輸油管道項目預計將要花費130億美金。
　　
　　與此同時(shí)，根據HIS/CERA的報告，上游油氣行業(yè)的項目工程成本也升高了6%。用戶(hù)正在尋找新的途徑加速生產(chǎn)啟動(dòng)過(guò)程、理順運營(yíng)、降低工程成本。
　　
　　基金會(huì )遠程運行管理(ROM)是一系列技術(shù)，作為基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)規范的補充，為遠程資產(chǎn)和應用提供有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)基礎架構。
　　
　　全集成
　　
　　基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)不僅是一個(gè)通訊協(xié)議層，它支持各種靈活數據管理功能和標準化，專(zhuān)為流程自動(dòng)化的要求而設計。
　　
　　基金會(huì )遠程運行管理(ROM)是一系列技術(shù)，作為基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)規范的補充，為遠程資產(chǎn)和應用提供有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)基礎架構。
　　
　　基金會(huì )ROM可以直接獲取無(wú)線(xiàn)和遠程I/O設備中的信息和診斷數據。反過(guò)來(lái)，基金會(huì )ROM可以將這些數據傳遞到基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)環(huán)境當中，用于數據管理和質(zhì)量控制。它為多個(gè)無(wú)線(xiàn)和有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的集成提供了一種開(kāi)放的方法，無(wú)論是傳統的遠程I/O還是ISA100.11a和WirelessHart都可以進(jìn)行集成，并直接獲取設備信息和診斷數據。這項技術(shù)擴展了基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)的功能，無(wú)論工廠(chǎng)中的設備采用何種通訊技術(shù)，它都可以將更多的這些設備涵蓋其中。
　　
　　使用基金會(huì )遠程運行管理，工業(yè)企業(yè)將會(huì )改善數據管理、提升數據質(zhì)量和一致性。他們還可以從網(wǎng)絡(luò )中的任何位置監控和管理多個(gè)設施中的運營(yíng)活動(dòng)，幫助提升專(zhuān)業(yè)能力，減少了要派遣員工到遙遠區域所引發(fā)的問(wèn)題，同時(shí)還可以最大化產(chǎn)能、優(yōu)化運營(yíng)。
　　
　　基金會(huì )技術(shù)的一項優(yōu)勢就是開(kāi)放、能夠持續發(fā)展，這就允許企業(yè)采用市場(chǎng)上出現的新技術(shù)。流程傳感器的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )就是這樣的一種技術(shù)。
　　
　　無(wú)線(xiàn)可以進(jìn)一步降低用戶(hù)的安裝成本，同時(shí)從物理上和經(jīng)濟上簡(jiǎn)化與遙遠地區的溝通。無(wú)線(xiàn)解決方案可以輕松獲取更多的檢測和執行點(diǎn)信息，用于流程監視和控制、過(guò)程優(yōu)化、工廠(chǎng)及人員安全和維護。
　　
　　無(wú)線(xiàn)設備顯著(zhù)降低了現場(chǎng)安裝的成本，它們可以被部署在現有的工廠(chǎng)和新建項目當中。功率和帶寬可能會(huì )限制無(wú)線(xiàn)的功能以及某些應用當中的更新速率，但是現場(chǎng)總線(xiàn)基金會(huì )已經(jīng)認識到無(wú)線(xiàn)技術(shù)可以在不久的將來(lái)與現有的總線(xiàn)技術(shù)共存。
　　
　　加速開(kāi)發(fā)
　　
　　基金會(huì )ROM和相應無(wú)線(xiàn)及遠程I/O(WIO)技術(shù)規范的開(kāi)發(fā)工作涉及到三個(gè)項目團隊：傳統的遠程I/O團隊、無(wú)線(xiàn)傳感器團隊—用來(lái)集成ISA100/11a和WirelessHart、以及主干網(wǎng)團隊(同樣與ISA100的團隊合作)。這些開(kāi)發(fā)團隊包括了在流程自動(dòng)化無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )領(lǐng)域頂尖的工程師。
　　
　　遠程I/O集成
　　
　　傳統有線(xiàn)遠程I/O和有線(xiàn)Hart、復制RIO的界面發(fā)布于2007年。HSE(高速以太網(wǎng))遠程I/O(HSERIO)規范允許最終用戶(hù)將高數據要求設備通過(guò)HSE高速現場(chǎng)總線(xiàn)直接接入到現場(chǎng)總線(xiàn)主站當中。
　　
　　遠程I/O規范可以讓各種形式的傳統I/O輕松融入到現場(chǎng)總線(xiàn)環(huán)境。這個(gè)解決方案使得在通用以太網(wǎng)上實(shí)現散輸入、離散輸出、模擬輸入、模擬輸出和基金會(huì )H1成為可能?，F場(chǎng)總線(xiàn)基金會(huì )在2011年4月發(fā)布了一部分遠程I/O規范。
　　
　　有線(xiàn)與無(wú)線(xiàn)Hart集成
　　
　　在2011年9月，現場(chǎng)總線(xiàn)基金會(huì )發(fā)布面向有線(xiàn)Hart和無(wú)線(xiàn)Hart設備的現場(chǎng)總線(xiàn)變送器模塊規范出版，同時(shí)還發(fā)布了WIO系統架構升級版和與變送器模塊相關(guān)的WIO數據結構。
　　
　　有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)Hart技術(shù)規范定義了在基金會(huì )ROM設備中表示Hart設備的現場(chǎng)總線(xiàn)變送器模塊。無(wú)論是有線(xiàn)還是無(wú)線(xiàn)Hart設備都可以在該模塊中表示。除此之外，規范還描述了Hart配置工具和資產(chǎn)管理主站，使用基于基金會(huì )高速以太網(wǎng)(HSE)網(wǎng)絡(luò )的原生Hart指令協(xié)議與Hart設備連通。
　　
　　規范同時(shí)定義了在有線(xiàn)多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò )中識別和保持Hart設備狀態(tài)的結構，以及與基金會(huì )遠程運行管理設備連接的WirelessHart網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )。
　　
　　ISA100.11a的集成
　　
　　在ISA100.11a方面，項目同樣取得了巨大進(jìn)展，將ISA100.11a無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )集成到了基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)架構當中，規范草稿現在已經(jīng)完成，而預規范、測試和規范終稿也會(huì )在一年之內完成。同WirelessHart設備類(lèi)似，ISA100.11a在基金會(huì )ROM設備中也表示為變送器模塊。
　　
　　HSE骨干網(wǎng)
　　
　　在2008年下半年，現場(chǎng)總線(xiàn)基金會(huì )和ISA(國際自動(dòng)化協(xié)會(huì ))達成了一個(gè)許可協(xié)議，運行兩家組織在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )方面進(jìn)行合作。這份協(xié)議將會(huì )幫助ISA100.15工作組開(kāi)發(fā)無(wú)線(xiàn)骨干網(wǎng)標準。骨干網(wǎng)將會(huì )集成遠程和中心控制設施中的設備?；饡?huì )ROM規范將HSE定義為遠程應用的骨干網(wǎng)，對于有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)配置都是如此。
　　
　　進(jìn)一步集成
　　
　　基金會(huì )ROM支持在未來(lái)與其他ISA100.11a和WirelessHart以外的網(wǎng)絡(luò )實(shí)現進(jìn)一步集成。未來(lái)可能集成進(jìn)來(lái)的網(wǎng)絡(luò )可能會(huì )包括Modbus。實(shí)際上，未來(lái)集成網(wǎng)絡(luò )的潛力是無(wú)限的。
　　
　　基金會(huì )ROM規范將HSE定義為遠程應用的骨干網(wǎng)，對于有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)配置都是如此。
　　
　　商業(yè)利益
　　
　　只有能夠為最終用戶(hù)提供商業(yè)價(jià)值的時(shí)候，技術(shù)才是有意義的?；饡?huì )ROM也不例外，實(shí)施這項技術(shù)用戶(hù)可以獲得幾個(gè)關(guān)鍵的商業(yè)利益。
　　
　　基金會(huì )ROM支持實(shí)時(shí)的遠程運行管理，這也就意味著(zhù)可以更加有效的使用遠在數千英里之外的相關(guān)專(zhuān)家對自動(dòng)化資產(chǎn)的狀況進(jìn)行診斷。很多最終用戶(hù)的人員都在減少，派遣維護人員前往遠程資產(chǎn)所在位置親自進(jìn)行檢查的費用越來(lái)越高。
　　
　　基金會(huì )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?，F在很多的遠程運行自動(dòng)化解決方案都需要高度定制。事實(shí)上，流程自動(dòng)化行業(yè)每年花費在自動(dòng)化項目定制上的費用高達數十億美元。用戶(hù)花費在與定制相關(guān)工作上的成本要超過(guò)項目總成本的一半。在現場(chǎng)設備層，因為缺乏直接雙向的數字連接用來(lái)進(jìn)行試車(chē)和診斷，模擬技術(shù)會(huì )產(chǎn)生很多不必要的工作流程，單單是儀表工程一項就是占據整個(gè)自動(dòng)化項目成本的20%。
　　
　　即便是使用數字設備，應用和網(wǎng)絡(luò )中的定制工作和專(zhuān)利技術(shù)也意味著(zhù)智能設備中的大量數據是根本無(wú)法使用的，就更不可能達到期望中的在合理時(shí)間將數據發(fā)送給相關(guān)人員的理想狀態(tài)了。
　　
　　許許多多最終用戶(hù)都得益于基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)的診斷和功能模塊，避免了計劃之外停機。帶有預測性診斷功能的基金會(huì )技術(shù)可以幫助用戶(hù)開(kāi)發(fā)預防性維護策略，這樣能夠避免常規維護中不必要的現場(chǎng)往返。很多最終用戶(hù)都將維護看作主要的一大成本動(dòng)因，希望能夠大幅削減。實(shí)際上，最終用戶(hù)估計有超過(guò)一半的維護活動(dòng)都是徒勞無(wú)功的。
　　
　　基金會(huì )ROM可以集成很多遠程操作中需要使用的功能。遠程運行會(huì )涉及到很多復雜的資產(chǎn)，比如管道壓縮機站?；饡?huì )ROM設備最多可以擁有2000個(gè)節點(diǎn)或者流程值(PV)，支持集成機器健康監控傳感器，診斷壓縮機和其他流程設備的健康情況?；饡?huì )ROM還可以支持安全互鎖、火焰和氣體檢測、視頻監控，在遠程運行管理中能夠起到重要的作用。
　　
　　很多應用都可以應用基金會(huì )ROM技術(shù)。它們當中有很多都集中在上游的油氣行業(yè)，包括管道SCADA應用、智能油田、海上平臺自動(dòng)化和儲油站。其他的應用還包括水及污水處理SCADA、航站樓自動(dòng)化、采礦應用甚至是使用在流程行業(yè)中的OEM設備。很多應用也出現在流程自動(dòng)化快速增長(cháng)的領(lǐng)域當中。比如說(shuō)，相比下游行業(yè)，用戶(hù)在上游的油氣部門(mén)的投資額度更大。
　　
　　快速發(fā)展
　　
　　現場(chǎng)總線(xiàn)基金會(huì )在Lee學(xué)院的媒體日上成功展示了基金會(huì )ROM技術(shù)。這家學(xué)校位于美國德克薩斯州的aytown，是我們的注冊培訓中心之一。我們展示的是項目驗收環(huán)節，現在基金會(huì )正在計劃后續現場(chǎng)演示。
　　
　　現在，我們已經(jīng)有了三家國際級用戶(hù)，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(dòng)當中。我們將在未來(lái)18個(gè)月當中在全球進(jìn)行現場(chǎng)演示，我們也會(huì )參加一些大型的貿易展覽，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(hù)對基金會(huì )ROM的大力支持。技術(shù)總是會(huì )根據用戶(hù)的需求不斷演變，基金會(huì )ROM就是如此。在基金會(huì )架構中加入大量的有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，可以幫助用戶(hù)將它們所有的流程自動(dòng)化資產(chǎn)無(wú)縫集成到一個(gè)單一的框架當中，進(jìn)行控制、診斷和數據管理。
　　
　　監控遠程的地點(diǎn)和設備對于效率、安全和保密都是非常重要的工作。有效的遠程操作能力，讓人們可以盡量減少差旅時(shí)間和運營(yíng)成本，同時(shí)大幅度的提高人員安全性和總體效率。