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Belgian Refining Corp. (BRC)
Hypersnelle implementatie van FuelsManager
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Bert Belmans, Control & Automation Magazine
Midden in een engineeringproject voor de implementatie van een nieuw ‘tank
inventory control’-systeem, sloeg bij BRC het noodlot toe: het 15 jaar oude DCS
gaf onverwacht de geest. Samen met Endress+Hauser-Varec slaagde het IT-team van
BRC er in de schade te beperken: na één week was FuelsManager volledig online.
In mei van dit jaar verving BRC haar bestaande DCS door een modern SCADA-systeem
voor tanksupervisie en stockcontrole. De omschakeling kwam er sneller dan
verwacht doordat het DCS-systeem finaal de mist in was gegaan. Michel Segers,
IT-ingenieur bij BRC en verantwoordelijk voor het project: “We hadden op dat
moment na een selectieprocedure gelukkig al een leverancier voor het nieuwe
systeem gekozen. We waren op zoek gegaan naar een alternatief, omdat we niet
tevreden waren over het vijftien jaar oude DCS-systeem (nvdr: Microlect van
Enraf). Het bood weinig flexibiliteit en had – zoals dat destijds de normaalste
zaak ter wereld was – een gesloten architectuur, zodat je als gebruiker weinig
of niets aan het systeem kon wijzigen. Om dit gebrek aan functionaliteit op te
vangen, hadden we er over de jaren diverse eigen applicaties rond geschreven.
Microlect was bijvoorbeeld niet uitgerust met een historische database om de
logs in op te slaan. Daarvoor hadden we dus een eigen applicatie geschreven.
Vorig jaar zijn we daarom gaan uitkijken naar een nieuw systeem, dat een meer
gestructureerde aanpak toeliet en beter aan onze eisen tegemoet kwam.”
Vier aanbieders
De eerste contacten legde BRC op de vakbeurs Stockexpo in Rotterdam. Aan de
kwalificatieronde namen uiteindelijk vier aanbieders deel: Saab, Enraf, L&J en
Endress+Hauser-Varec. Michel Segers: ‘We hebben er duidelijk voor geopteerd om
te vertrekken vanuit de functionaliteit die het nieuwe systeem moest bieden. Om
te beginnen wensten we de bestaande functies te behouden - die waren onze mensen
gewoon - maar we wilden er ook een aantal bijvoegen. De user interfaces
bijvoorbeeld waren bij ons tekstueel, en dat wilden we ook zo houden. Het nieuwe
systeem diende zich dus aan de bestaande situatie aan te passen, en niet
omgekeerd. De redenen hiervoor waren vooral praktisch van aard: op een
olieraffinaderij zijn productieonderbrekingen zeer kostelijk. Alle operators en
betrokkenen opleiden - we spreken over zo’n 30 mensen – vraagt véél tijd. Niet
iedereen springt even vlot met een pc om, er zijn veel vakantieperiodes, mensen
hebben wisselende shiften, én we hadden gepland het nieuwe systeem in één
weekend op te starten. Daarnaast hebben we alle aanbieders ook gevraagd de
jaarlijkse onderhoudskost te budgetteren. Aan technische zijde wensten we een
reactietijd van maximaal 10 sec bij normale uitlezing en 1 à 2 seconden bij Fast
Scan.” Bij normale werking is het zo dat alle 89 tanks sequentieel gepold
worden. Wanneer een ‘blending’ aan de gang is, worden de uitlezingen van
cruciaal belang en schakelt de operator het systeem in ‘Fast Scan’ voor snellere
polling van uitsluitend die tanks waarin een productbeweging aan de gang is. Op
dit moment wordt het proces kritisch, doordat een uitlezingsafwijking van het
niveau met 1 mm enkele tonnen product vertegenwoordigt.
Op het verlanglijstje stonden uiteraard nog meer items. Zo wenste BRC een ‘open’
omgeving, die de haar afhankelijkheid van de softwareleverancier zou
verminderen. Dit kon bijvoorbeeld via OPC - OLE for Process Control - die hard-
en software van diverse aanbieders via Ethernet met elkaar laat communiceren.
Dat was belangrijk, want het project sloeg enkel op de vervanging van het
DCS-systeem. De bestaande meetapparatuur, van Enraf, diende bewaard te blijven
en dus ook geïntegreerd te worden in het nieuwe systeem. Van dit laatste werd
standaard ook extra functionaliteit verwacht naar de toekomst toe. Hierbij werd
ondermeer gedacht aan de mogelijkheid om in de toekomst de productdensiteit in
de tanks te berekenen op basis van de verpompte hoeveelheden product in
combinatie met de productbewegingen tussen de tanks onderling.
Ultieme test
Aan de vier leveranciers werd gevraagd een demonstratie te geven.
Uiteindelijk viel de keuze op FuelsManager van Varec. Geert Van denberghe,
Engineering Manager bij Endress+Hauser: ‘Varec is een volle dochteronderneming
uit de Endress+Hauser groep, en staat in de Verenigde Staten bekend als
specialist in ‘Tank Gauging and Inventory Control’. In België verloopt de
commercialisatie via onze organisatie. We hadden reeds ervaring opgedaan met dit
type projecten, ondermeer bij Oiltanking, maar tot dan ging het vooral om
stand-alone applicaties. Doordat het bij BRC om een veel complexer genetwerkte
applicatie ging, hebben we ook een engineeringteam van Varec ingeschakeld.”
Het breekpunt kwam er toen op vrijdag 13 mei, net voor middernacht, het
bestaande DCS-systeem definitief in de fout ging. Aan de oplevering of
implementatie van FuelsManager was nog helemaal niet begonnen. Michel Segers:
“Dat was voor ons meteen de test of we met de goede partner in zee waren gegaan.
We hebben zaterdagmorgen onmiddellijk Endress+Hauser gecontacteerd, met de vraag
ons uit de brand te helpen. Zaterdagmiddag draaide FuelsManager met een minimale
configuratie (nvdr:1 RTU en 1 Enraf-kaart, zie verder) en waren enkele tanks
online. Tegen maandagavond waren er 20 online en vrijdag daarop alle 89 tanks.”
Centraal in de configuratie staat FuelsManager Server, draaiend op een Dell
PowerEdge 2850 pc. Een 8-kanaals Digiboard verbindt via de COM-poorten drie
Remote Terminal Units (RTU8130) van Varec met de server. In elke RTU is er in
principe ruimte voor vier Interfacekaarten (voor Enraf N8214) voor datacaptatie,
die op hun beurt elk in verbinding kunnen staan met tien niveaumeters - in dit
geval Servo Tank Gauges - in de tanks. Voor de 89 tanks opteerde BRC voor een
configuratie met drie RTU’s, elk uitgerust met slechts drie
Enraf-interfacekaarten, omdat dit nog ruimte laat voor toekomstige uitbreiding.
Voor de veldapparatuur wordt gebruikt gemaakt van een ‘dedicated’
Enraf-protocol, voor de verbindingen tussen RTU’s en server van RS232 modbus.
Naast de Digiboard staat de server nog rechtstreeks in verbinding met een
Allen-Bradley PLC, die zorgt voor de aansturing van de motoren van de mixers op
bepaalde tanks.
FuelsManager clients
Naar het operator level toe, zijn er twee FuelsManager client-terminals
(Dell GX1 hardware), waarvan er één in de blending-afdeling en één in de Process
Control Room. Michel Segers: “Bij BRC is de strategie dat iedereen alles mag
zien, maar verschillende rechten heeft om aan te sturen of te wijzigen. Blending
krijgt bijvoorbeeld alle tanks te zien en kan alle alarmen instellen. In de
Process Control Room krijgen de operators alle tanks te zien, en kunnen ze enkel
alarmen instellen voor hun tanks. Daarnaast zijn er nog verschillende
FuelsManager clients actief via onze Citrix-server, waarlangs bijvoorbeeld
maintenance bepaalde controle-acties kan ondernemen, zonder telkens bovenop de
tanks te moeten klimmen. Via een VPN (Virtual Private Network) kunnen we in
geval van technische problemen online direct assistentie vragen van de support
van Endress+Hauser-Varec. We hebben trouwens een site licentie genomen op
FuelsManager, zodat we onbeperkt kunnen uitbreiden en clients bijvoegen.” <<
Belgian Refining Corp. (BRC)
Implémentation hyper rapide de FuelsManager
Bert Belmans, Control & Automation Magazine
BRC a été frappée de malchance au beau milieu d’un projet d’ingénierie pour
l’implémentation d’un nouveau système de ‘tank inventory control’. Le vieux DCS,
âgé de 15 ans, a soudainement rendu l’âme. Avec l’aide d’Endress+Hauser-Varec,
l’équipe IT de BRC a réussi à limiter les dégâts. Après une semaine,
FuelsManager était entièrement en ligne.
En mai dernier, BRC a remplacé son DCS existant par un système SCADA moderne
devant assurer la supervision des cuves et le contrôle du stock. La conversion
survint plus tôt que prévu, en raison de la défaillance totale du système
existant. «Nous avions heureusement déjà lancé une procédure de sélection et
choisi un fournisseur pour le nouveau système» remarque Michel Segers, ingénieur
IT chez BRC et responsable du projet. «Nous étions partis à la recherche d’une
alternative car l’ancien système DCS vieux de 15 ans (ndlr : Microlect d’Enraf)
ne nous satisfaisait plus. Ce système offrait peu de flexibilité et était basé
sur une architecture fermée – ce qui, à l’époque, était chose courante.
L’utilisateur ne pouvait donc pas changer grand-chose au système. Afin de
compenser ce manque de fonctionnalité, nous avions écrit au fil des ans diverses
applications. Microlect n’était par exemple pas équipé d’une base de données
historique capable de stocker les journaux. Nous avions donc écrit notre propre
application pour cette tâche. L’an dernier, nous nous sommes mis à la recherche
d’un nouveau système, offrant une approche plus structurée et répondant mieux à
nos exigences.»
Quatre fournisseurs
BRC a réalisé les premières démarches lors du salon Stockexpo à Rotterdam.
Quatre fournisseurs ont finalement participé au tour qualificatif: Saab, Enraf,
L&J et Endress+Hauser-Varec. «Nous avons d’emblée choisi de partir de la
fonctionnalité que devait remplir le nouveau système. Pour commencer, nous
souhaitions conserver les fonctions existantes que nos collaborateurs
connaissaient bien. Cependant, nous voulions également en ajouter d’autres. Nos
interfaces utilisateur étaient par exemple de type textuel et nous voulions
garder cela ainsi. Le nouveau système devait donc s’adapter à la situation
actuelle et pas inversement. Les raisons de ce choix étaient surtout d’ordre
pratique : les interruptions de production dans une raffinerie pétrolière sont
très coûteuses. Former tous les opérateurs et personnes impliquées – nous
parlons d’une trentaine de personnes – réclame beaucoup de temps. Tout le monde
ne manie pas aussi aisément un PC. Les périodes de vacances sont nombreuses, les
équipes changent et nous avions planifié de démarrer le nouveau système en un
seul week-end. Nous avons également demandé à tous les fournisseurs de
budgétiser le coût de maintenance annuel. Côté technique, nous voulions un temps
de réaction de maximum 10 s pour une lecture normale et de 1 à 2 s pour un Fast
Scan» poursuit Michel Segers. Lors d’un fonctionnement normal, l’ensemble des 89
cuves subit une scrutation séquentielle. Dans le cas d’une opération de
‘mélange’, les lectures sont d’une importance cruciale. L’opérateur enclenche
alors le ‘Fast Scan’ pour assurer une scrutation plus rapide, uniquement des
cuves subissant un mouvement de produit. A cet instant, le processus devient
critique car un écart de 1 mm de la lecture du niveau représente plusieurs
tonnes de produit. Les desiderata ne s’arrêtaient pas là. BRC souhaitait aussi
disposer d’un environnement ‘ouvert’ afin de réduire sa dépendance vis-à-vis de
l’éditeur du logiciel. Cette demande pouvait être rencontrée par le biais d’OPC
– OLE for Process Control – qui permet la communication via Ethernet du matériel
et du logiciel de divers fournisseurs. Cet aspect était important car le projet
portait uniquement sur le remplacement du système DCS. L’équipement de mesure
existant, de marque Enraf, était conservé et devait par conséquent être intégré
dans le nouveau système. Celui-ci devait également rencontrer, par défaut, une
fonctionnalité supplémentaire pour répondre à une demande future. BRC
envisageait, entre autres, calculer à l’avenir la densité du produit dans les
cuves sur la base des quantités de produit pompées, combinées aux mouvements de
produit entre les cuves.
Test ultime
Les quatre fournisseurs furent priés de faire une démonstration. Finalement,
BRC arrêta son choix sur FuelsManager de Varec. «Varec est une filiale à part
entière du groupe Endress-Hauser. Elle est connue aux Etats-Unis comme
spécialiste en ‘Tank Gauging and Inventory Control’. En Belgique, la
commercialisation passe par notre société. Nous avions déjà acquis une certaine
expérience avec ce type de projets, notamment chez Oiltanking, mais il
s’agissait surtout d’applications isolées. Etant donné que le projet de BRC
portait sur une application plus complexe en réseau, nous avons aussi fait appel
à une équipe d’ingénierie deVarec» explique Geert Van denberghe, Engineering
Manager chez Endress+Hauser. La défaillance survint le vendredi 13 mai, juste
avant minuit, lorsque le système DCS connut une panne irrémédiable. La livraison
de FuelsManager n’avait pas encore démarré, encore moins son implémentation.
«C’était pour nous l’occasion de tester si nous avions choisi le bon partenaire.
Nous avons contacté Endress+Hauser dès le samedi matin, en leur demandant de
venir à notre secours. Samedi midi, FuelsManager tournait dans une configuration
minimale (ndlr : 1 RTU et 1 carte Enraf, voir plus loin) et plusieurs cuves
étaient en ligne. Le lundi soir, nous avions 20 cuves en ligne et le vendredi
suivant, nous contrôlions l’ensemble des 89 cuves» précise Michel Segers.
FuelsManager Server est au centre de la configuration. Il tourne sur un PC Dell
PowerEdge 2850. Un digiboard à 8 canaux relie au serveur les ports COM de trois
Remote Terminal Units (RTU8130) de Varec. Chaque RTU peut en principe héberger
quatre cartes d’interface (pour Enraf N8214) pour la capture de données, qui
peuvent à leur tour être en liaison avec dix capteurs de niveau – dans le cas
présent des Servo Tank Gauges – placés dans les cuves. Pour contrôler les 89
cuves, BRC a opté pour une configuration reposant sur trois RTU, chacune équipée
de seulement trois cartes d’interface Enraf afin de laisser encore de l’espace
pour une extension future. Pour l’équipement de terrain, le système recourt à un
protocole Enraf ‘dédicacé’ qui assure la liaison entre les RTU et le serveur
modbus en RS-232. Outre le Digiboard, le serveur est encore en liaison directe
avec un PLC d’Allen-Bradley qui se charge de piloter les moteurs des mélangeurs
sur certaines cuves.
Clients FuelsManager
Au niveau opérateur, le système dispose de deux terminaux clients
FuelsManager (matériel GXI de Dell) dont un est installé au département de
mélange et l’autre dans la salle de contrôle des processus. «BRC a pour principe
de permettre à tout le monde de tout voir mais de donner à chacun des droits
différents pour piloter ou modifier l’installation. Le département de mélange
peut par exemple voir toutes les cuves et régler toutes les alarmes. Dans la
salle de contrôle des processus, les opérateurs peuvent voir toutes les cuves
mais ne peuvent régler que les alarmes de leurs cuves. Par ailleurs, différents
clients FuelsManager sont encore actifs via notre serveur Citrix, à l’aide
duquel la maintenance peut par exemple entreprendre des actions de contrôle,
sans devoir à chaque fois grimper au sommet des cuves. En cas de problèmes
techniques, nous pouvons directement demander l’assistance du support en ligne
d’Endress+Hauser-Varec via un VPN (Virtual Private Network). Nous avons
d’ailleurs pris une licence FuelsManager pour l’ensemble du site, afin de
pouvoir nous étendre et ajouter des clients de façon illimitée.»<<
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