Open Process Automation (O-PAS)

Open Process Automation is een nieuw concept voor procesautomatisering dat dankzij open standaarden een doorgedreven digitalisering mogelijk moet maken. Bedoeling is om naar analogie met wat in de IT-sector gebruikelijk is, een open platform te creëren waar alle mogelijke toepassingen op een flexibele en schaalbare manier ingezet kunnen worden en data kunnen uitwisselen.

Open Process Automation is in 2016 ontstaan uit een initiatief van ExxonMobil om een alternatief te creëren voor de eerder gesloten DCS-systemen die vandaag ingezet worden om plants in de procesindustrie te runnen. Het uitgangspunt was om een open platform te creëren waarbij gebruikers voor de hardware niet langer gebonden zouden zijn aan een leverancier van een DCS-systeem en waarbij data makkelijker ontsloten zou kunnen worden om de implementatie van nieuwe toepassingen inzake digitalisering te vereenvoudigen.

De afgelopen jaren hebben een honderdtal bedrijven uit de procesindustrie en hun leveranciers zich aangesloten bij het initiatief. Het beheer van de Open-Process Automation Standard (O-PAS), zoals die nu genoemd wordt, is intussen overgedragen aan het Open Process Automation Forum (OPAF), een werkgroep in The Open Group, die ook andere standaardiseringsinitiatieven coördineert.

Drie bouwstenen

In het concept voor Open Process Automation worden drie cruciale elementen gedefinieerd die men op basis van open standaarden op een transparante, flexibele en vooral leveranciersonafhankelijke manier wil laten samenwerken. Het concept is bedoeld om schaalbaar te zijn en om zich makkelijk te laten aanpassen en uitbreiden wanneer nieuwe toepassingen daarom vragen.

Connectivity Framework

Het centrale element hierin is het O-PAS Connectivity Framework wat gezien kan worden als de backbone waarover alle communicatie tussen intelligente systemen in een plant verloopt. In de praktijk kan dat een combinatie van meerdere netwerken zijn – bijvoorbeeld een klassiek Ethernet netwerk in combinatie met een real-time netwerk ( TSN). Het communicatieprotocol – daar is men het al over eens – wordt sowieso OPC UA.

Distributed Control Nodes (DCN)

De intelligente deelnemers op dat Connectivity Framework worden in het O-PAS concept Distributed Control Nodes (DCN) genoemd. In eerste instantie werd daarbij gedacht aan intelligente instrumenten en I/O-modules die de data van onderliggende sensoren aggregeren. Geleidelijk aan werd het concept van DCNs echter opengetrokken naar alle deelnemers aan het netwerk. Een PLC die een verpakkingsmachine aanstuurt, kan voor het hoger gelegen O-PAS immers ook als een leverancier en verbruiker van data beschouwd worden. Een volgende stap was om ook applicaties als DCNs op te vatten – zij het dan virtuele. Een software voor Advanced Process Control, bijvoorbeeld, gebruikt data van het Framework en levert op zijn beurt aan het netwerk de setpoints voor andere DCNs. Op die manier is elke deelnemer aan het netwerk een DCN geworden, waarbij het de bedoeling is om op een eenduidige manier vast te leggen hoe hun toegang gecontroleerd kan worden en op welke manier ze data moeten aanbieden.

Advanced Computing Platform

De derde bouwsteen in Open Process Automation is het Advanced Computing Platform, waarmee een schaalbare IT-infrastructuur bedoeld wordt waarin alle mogelijke toepassingen in een plant kunnen draaien. Het kan gaan om één of meerdere servers met een open besturingssysteem dat het via virtualisatie mogelijk maakt om allerlei omgevingen te creëren waarin alle mogelijke applicaties kunnen draaien, van bestaande software zoals die van de huidige DCS-systemen tot moderne, cloud-gebaseerde apps.

Evolutie

Op Productivity.be hebben we de ontwikkelingen van Open Process Automation op de voet gevolgd, wat meteen ook een mooi overzicht geeft van hoe bepaalde inzichten geëvolueerd zijn.

November 2016: ExxonMobil bouwt open DCS-systeem

April 2018: Open Process Automation krijgt stilaan vorm

November 2018: Eerste field testen voor Open Process Automation

Januari 2020: Nieuwe inzichten in Open Process Automation

Eind 2020 kondigden Schneider Electric en Aramco aan een O-PAS testopstelling te gaan bouwen.

© Productivity.be