NAMUR Open Architecture (NOA) wordt concreet

NAMUR, de gebruikersvereniging inzake procesautomatisering, heeft een aantal concrete implementaties gerealiseerd van NOA – het concept voor het ontsluiten van data in grote process plants. De Namur Open Architecture voorziet in het creëren van een communicatiekanaal naast de klassieke automatiseringspiramide om data uit het veld rechtstreeks naar het IT-niveau te brengen.

Met plants die meerdere decennia operationeel zijn is het implementeren van nieuwe concepten zoals digitalisering niet zo vanzelfsprekend in de procesindustrie. De sector heeft wel al een lange traditie in het registreren en analyseren van grote hoeveelheden data, maar de gesloten DCS-systemen laten zich niet gemakkelijk aanpassen aan nieuwe inzichten. De ambitie om die systemen open te breken is er in bestaande plants ook niet echt want de geslotenheid van DCS-systemen is tegelijk synoniem voor betrouwbaarheid en stabiliteit.

Daarom ontwikkelt NAMUR sinds drie jaar een concept dat de klassieke automatiseringspiramide zo veel mogelijk ongemoeid zou laten door een apart kanaal te creëren waarmee men data uit process plants zou kunnen halen. Op verschillende niveaus in de piramide zouden er dan een soort van data-diodes moeten komen. Dat zijn interfaces die vrij open zijn voor het exporteren van data maar zeer strikt voor dataverkeer in de andere richting.

NAMUR werkt intussen samen met ZVEI aan de realisatie van standaarden voor de Namur Open Architecture. Daarin wil men niet alleen de interfaces specifiëren maar ook een informatiemodel ontwikkelen waarmee data uit het veld ondubbelzinnig gelabeld kan worden.

Data bekomen zonder aan de piramide te raken

Op de jaarlijkse NAMUR conferentie in november kon de vereniging de resultaten presenteren van een aantal proefopstellingen die intussen gebouwd zijn om het concept verder uit te testen.

In een daarvan werd een hardware interface geplaatst tussen een instrument en een bestaande controller. Die interface maakt het mogelijk om het bestaande Profibus PA signaal zoals voorheen door te geven naar de controller terwijl de meetwaarden in de interface tegelijk ook via OPC UA ter beschikking gesteld worden van NOA. Op die manier kunnen de data naar de cloud zonder dat de automatiseringspiramide iets merkt van de nieuwe toestand, en ook zonder dat men van buitenaf kan ingrijpen in die piramide.

Een andere test betrof monitoring van een pomp die aangedreven wordt door een frequentieregelaar. Daarbij werd een lus over de geleider tussen drive en pomp geplaatst zodat men de stroom kan meten zonder dat er in de bestaande installatie aanpassingen moeten gebeuren. Een edge device leest de stroommeting uit, doet een frequentieanalyse en stuurt de bekomen profielen rechtstreeks naar de cloud.

Hoewel het een vernuftige manier is om data te bekomen zonder aan de piramide te raken, bleek uit die laatste opstelling wel een nieuwe uitdaging die in gesprekken over cloudtechnologie vaak over het hoofd gezien wordt. Voor het streamen van de meetresultaten naar de cloud was immers 7 Mbit/s aan bandbreedte nodig. Om dat in een plant per pomp te voorzien, is gewoonweg niet haalbaar.

App stuurt data naar cloud

Phoenix Contact, dat dit jaar sponsor was van de NAMUR meeting, presenteerde ook een interessante invulling van het NOA concept. Het bedrijf lanceerde eerder het PLCnext Technology ecosysteem dat bestaat uit open controllers met een geïntegreerde koppeling naar de Proficloud van Phoenix Contact. Via de PLCnext Store kunnen gebruikers functieblokken en complete apps downloaden voor de realisatie van hun applicaties.

Een van die apps – Cloudwriter – lijkt op het lijf geschreven van de Namur Open Architecture. De app maakt het mogelijk om Hart signalen uit te lezen via vier analoge ingangen en de data via het NOA informatiemodel weg te schrijven in de cloud. Via de MQTT app kunnen gegevens ook naar andere cloud-omgevingen gestreamd worden. Eigen aan de store is ook dat third parties bijkomende apps kunnen ontwikkelen en verdelen, zodat er kant-en-klare oplossingen aangeboden kunnen worden voor allerlei specifieke toepassingen.

Nood aan eenduidig informatiemodel

Dat laatste leunt aan bij een van de conclusies die NAMUR getrokken heeft uit de eerder aangehaalde proefopstellingen. In principe zijn alle nodige componenten vandaag beschikbaar om het NOA concept in de praktijk te brengen. Maar opdat niet elk bedrijf het warm water opnieuw zou moeten uitvinden, zou het goed zijn als leveranciers zouden werken aan heel specifieke use cases. Gebruikers zouden dan min of meer kant-en-klare oplossingen kunnen inkopen die meteen inzetbaar zijn. En het zou ook betekenen dat over alle aspecten nagedacht is, zoals bijvoorbeeld de nodige bandbreedte.

Een andere conclusie wijst op het belang van het ontwikkelen van een informatiemodel voor NOA zodat alle data die uit een plant gehaald wordt, eenduidig herkenbaar is. Op zich bestaan er al wel heel wat informatiemodellen voor procesinstrumentatie en ander equipment. Maar dat er meerdere modellen bestaan is nu net het punt want het zou tot heel wat verwarring kunnen leiden wanneer data uit verschillende systemen samenkomt in het IT-niveau. Bovendien moeten bestaande modellen ook uitgebreid worden met een hele reeks nieuwe sensoren die het licht zou kunnen zien in het kader van digitalisering en die zich dan exclusief in het NOA verhaal zouden situeren – dus helemaal buiten de bestaande automatiseringspiramide.

© Productivity.be, 17/12/2019