WO2022089854A1 - Verfahren zum verbessern des betriebs eines custody-transfer-systems - Google Patents

Verfahren zum verbessern des betriebs eines custody-transfer-systems Download PDF

Info

Publication number
WO2022089854A1
WO2022089854A1 PCT/EP2021/076261 EP2021076261W WO2022089854A1 WO 2022089854 A1 WO2022089854 A1 WO 2022089854A1 EP 2021076261 W EP2021076261 W EP 2021076261W WO 2022089854 A1 WO2022089854 A1 WO 2022089854A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
unit
data
field devices
evaluation unit
status
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/076261
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Sprenger
Osmel REYES-VAILLANT
Karl BÜTTNER
Original Assignee
Endress+Hauser Flowtec Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Endress+Hauser Flowtec Ag filed Critical Endress+Hauser Flowtec Ag
Publication of WO2022089854A1 publication Critical patent/WO2022089854A1/de

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0259Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the response to fault detection
    • G05B23/0286Modifications to the monitored process, e.g. stopping operation or adapting control
    • G05B23/0289Reconfiguration to prevent failure, e.g. usually as a reaction to incipient failure detection
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0221Preprocessing measurements, e.g. data collection rate adjustment; Standardization of measurements; Time series or signal analysis, e.g. frequency analysis or wavelets; Trustworthiness of measurements; Indexes therefor; Measurements using easily measured parameters to estimate parameters difficult to measure; Virtual sensor creation; De-noising; Sensor fusion; Unconventional preprocessing inherently present in specific fault detection methods like PCA-based methods
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/10Plc systems
    • G05B2219/14Plc safety
    • G05B2219/14084Remote diagnostic

Definitions

  • the invention relates to a method for improving the operation of a custody transfer system and said custody transfer system.
  • field devices are used as automation components, which are used in process automation technology as well as in production automation technology. In principle, all devices that are used close to the process and that supply or process process-relevant information are referred to as field devices. Thus, field devices are used to record and/or influence process variables. Measuring devices or sensors are used to record process variables. These are used, for example, for pressure and temperature measurement, conductivity measurement, flow measurement, pH measurement, level measurement, etc. and record the corresponding process variables pressure, temperature, conductivity, pH value, level, flow rate, etc. Actuators are used to influence process variables.
  • automation components are also understood to mean gateways, edge devices, remote I/Os, wireless adapters or devices in general that are arranged at the field level.
  • field devices are usually connected to higher-level units via communication networks such as fieldbuses (Profibus®, Foundation® Fieldbus, HART®, etc.).
  • the superordinate units are control systems or control units, such as a PLC (programmable logic controller) or a PLC (programmable logic controller).
  • the higher-level units are used, among other things, for process control, process visualization, process monitoring and for commissioning the field devices.
  • the measured values recorded by the field devices, in particular by sensors are transmitted via the respective bus system to one (or optionally several) higher-level unit(s).
  • data transmission from the higher-level unit via the bus system to the field devices is also required, in particular for configuring and parameterizing field devices and for controlling actuators.
  • Custody transfer systems are used in the oil and gas industry, among other things, and for transactions and the transport of physical substances between two operators - supplier and recipient.
  • a custody transfer system contains one or more automation components, which are used to record the quantity of a transported physical substance and to store the data of the transactions.
  • a multitude of field devices, each with one or more sensor units, are present in a custody transfer system.
  • the field devices record the physical measured variables of the physical substances, for example their temperature, their pressure, their mass flow and/or their density.
  • the field devices feed the measured values to another component of the custody transfer system, the so-called flow computer. Based on the measured variables, this calculates specific information, such as the transmitted volume.
  • Today's custody transfer systems are based on older communication protocols such as 4-20mA, HART and Modbus. These protocols only have a low throughput. A secure digital transport of data is not possible with these protocols in a tamper-proof manner. Protection against manipulation is achieved in many applications with electrical, mechanical and software-technical means, for example mechanical seals.
  • the object of the invention is to maintain the operation of a custody transfer system and at the same time to ensure protection against manipulation at all times.
  • the object is achieved by a method for improving the operation of a custody transfer system, the custody transfer system having a large number of field devices, a programmable electronic unit, an evaluation unit and a reaction unit, wherein at least the field devices, the programmable electronic unit and the evaluation unit are connected to one another in a tamper-proof manner, with the method comprising the following method steps:
  • the method according to the invention makes it possible to identify and/or predict error states during operation and to react to them appropriately by means of corrective measures. This improves the operation of the custody transfer system and can be maintained at all times.
  • the operation of a custody transfer system can also be optimized by such measures. In the ideal case, the system is completely self-regulating and requires no input from a user during operation.
  • the programmable unit continuously collects and aggregates the data generated by the field devices.
  • the field devices transmit this data independently to the programmable unit or transmit it to the higher-level unit upon request.
  • the aggregated data is then examined by an analysis unit for at least one of the criteria of security, process quality and safety.
  • security refers to the data security of the custody transfer system, for example whether there are attempts to manipulate the field devices.
  • safety refers to accident prevention in the custody transfer system.
  • the field devices and other system components such as pipes, valves, etc. are checked for the current mechanical quality. For example, deposits in the pipes, abrasive processes, etc. are detected.
  • process quality refers to the quality of the physical substance flowing through the custody transfer system, e.g. whether air bubbles are present in the physical substance If an unsafe state is detected with regard to one of these three criteria, the response unit creates an appropriate measure to improve and ideally eliminate the detected state of the custody transfer system.
  • Field devices that are mentioned in connection with the invention are already listed as examples in the introductory part of the description and can be designed as measuring devices and/or as actuators.
  • a recalibration or a parameterization of that component to which the measure was transmitted is carried out as a measure.
  • the measurement mode of a field device can be changed in part or in parts, or changed control values can be transmitted to field devices configured as actuators.
  • a parameter set for the corresponding component is created by the evaluation unit.
  • the appropriate measure can be determined using historical values, which also include experiences from third-party custody transfer systems, or using a KI algorithm.
  • the measure taken is to shut down that component to which the measure was transmitted.
  • the measure taken is to shut down that component to which the measure was transmitted.
  • the further data relating to the field device are internal sensor data or diagnostic data of the field device, in particular heartbeat data.
  • the internal sensor data reflect the state of the sensor and contain information regarding at least one of the following:
  • At least one sensor damping An index for gas bubbles in the medium, in particular micro-bubble and inhomogeneity detection;
  • a sensor plaque index particularly for plaque buildup and clogging
  • a sensor integrity index particularly for corrosion and abrasion.
  • the internal sensor data relate to data relating to the procedural process and contain information relating to at least one of the following:
  • a medium floating bubble index especially for suspended microbubbles
  • the evaluation unit uses a AI algorithm, in particular based on deep learning and/or a neural network, for the steps of analyzing and determining the status.
  • the algorithm is trained in advance with training data that shows a causality between certain data from the field devices and a status.
  • the evaluation unit, the reaction unit and the field devices form a control loop in that the measure causes a configuration Zparameter change in at least one of the field devices, the field device generates new data on the basis of the configuration Zparameter change which Evaluation unit with regard to one of the criteria security, process quality and safety analyzed and a status created according to an optimization of the respective criterion, these steps being repeated iteratively until the status corresponds to a predetermined quality level.
  • optimal parameters for the field devices can be found, for example.
  • the AI algorithm executed on the evaluation unit (and possibly on the reaction unit) can also be taught in further.
  • custody transfer system comprises at least the following components:
  • a multiplicity of field devices each with at least one sensor unit for detecting a physical measured variable of a technical process
  • a programmable electronics unit wherein the field devices are designed to transmit the detected physical measured variables and other data, in particular status data and/or data regarding performance, to the programmable electronics unit, which the programmable electronics unit is designed to transmit from the field devices to aggregate transmitted physical measurements and the other data;
  • An evaluation unit wherein the programmable electronics unit is designed to transmit the aggregated physical measurement variables and other data to the evaluation unit, the evaluation unit being designed to calculate a status on the basis of the aggregated physical measurement variables transmitted and other data;
  • reaction unit wherein the evaluation unit is designed to transmit the calculated status to the evaluation unit and wherein the reaction unit is designed to analyze the transmitted status and to create a measure in response to the transmitted status and send the measure to at least one of the to transmit to field devices and/or to the evaluation unit;
  • a communication network with a tamper-proof protocol that connects at least the large number of field devices to the programmable electronics unit, so that the physical measured variables and other data are transmitted via the OPC UA-based communication network.
  • a custody transfer system also has mechanical components such as pipes, containers and hoses.
  • the programmable electronic unit and the evaluation unit and/or the Evaluation unit and the plurality of field devices are connected to each other by means of the communication network.
  • the communication network is OPC UA-based.
  • OPC UA guarantees manipulation-free and incontestable transmission of all data exchanged between the components described above.
  • the evaluation unit is designed to execute a K1 algorithm for calculating the status.
  • the programmable electronics unit is designed as a flow computer.
  • a standard flow computer can be used for this purpose, which is loaded with new firmware or new control software so that it can perform the relevant functionalities of collecting, aggregating and forwarding the data.
  • the evaluation unit is implemented on a cloud-based server.
  • the evaluation unit is designed as a local device and is fitted inside the housing of the custody transfer system.
  • This field device FG has one or more sensor units SE1, SE2, by means of which the field device FG records at least one physical measured variable with regard to the physical substance.
  • sensor unit SE1 records a mass flow and a temperature of the physical substance;
  • Sensor unit SE2 measures the density of the physical substance.
  • further field devices can also be configured as actuators.
  • the custody transfer system CTS is used to transfer a physical substance, for example crude oil, between two units and for this purpose also has a pipeline through which the physical substance flows.
  • the custody transfer system CTS also has a programmable electronics unit in the form of PE a flow computer, an evaluation unit AE running on a cloud-based service platform SP and a reaction unit RE, for example in the form of a further flow computer or a gateway.
  • the field device FG transmits the physical measured variables collected by means of the sensor units SE1, SE2 to the programmable computing unit PE.
  • the programmable computing unit PE is designed to query and further process the physical measured variables of all field devices FG located in the custody transfer system, for example to create an invoice in which the quantity and price of the physical substance transferred between two units is specified.
  • the programmable computing unit PE is configured in such a way that it is able to collect and aggregate all physical measured variables of all field devices FG of the custody transfer system, as well as other field device-related data, such as internal sensor data or diagnostic data. It can be provided that the programmable computing unit PE also adds its own diagnostic data.
  • This aggregated total of all data is transmitted to the evaluation unit AE via an OPC UA-based communication network, which guarantees manipulation-free transmission of the data.
  • the evaluation unit then evaluates the data and classifies it into a status ST for the criteria of safety, security and process quality. Provided there is sufficient computing power, the evaluation unit uses a Kl algorithm for the analysis and creation of the status.
  • the status ST or the various status ST of the individual criteria are then transmitted to a reaction unit RE via an OPC UA-based communication network.
  • the evaluation unit AE can already transmit specific information or suggestions to the reaction unit RE.
  • the reaction unit RE itself has a K1 algorithm in order to determine suitable measures MA, MA'.
  • Example 1 for the safety criterion is a number of examples of different criteria and corresponding appropriate measures:
  • the HBSI drift parameters are examined. In this case, no concrete damage is detected, but the beginning of abrasion of the measuring tube is detected. This incipient abrasion does not yet justify shutting down the custody transfer system, but it should be checked.
  • the KI algorithm can determine an approximate point in time when the abrasion could become concrete.
  • the reaction unit RE sends a message to the operator that there is a problem that could become dangerous at time x. The operator can thus plan maintenance of the measuring tube in advance.
  • the evaluation unit AE Internal sensor data of the sensor units SE1, SE2 such as an inhomogeneity index of the physical substance and/or an index for gas bubbles in the physical substance are examined by the evaluation unit AE, which has knowledge of the desired process quality. A status ST “Bad” is created because there are too many gas bubbles in the physical substance.
  • the reaction unit RE initiates the "slow down the pump” or "extraction bubbles” reactions. Specifically, the reaction unit RE causes the field devices FG to be reparameterized or new control values to be sent to the actuators in order to improve the quality of the process state.
  • the evaluation unit AE can detect possible attempts at manipulation through a changed sensor behavior.
  • a warning message "Sensor behavior has changed, please check sensor units" can be sent to corresponding components (for example to the programmable unit or to a PC of the operator).
  • the reaction unit RE can cause the custody transfer system CTS to be shut down.
  • a control circuit RK can be set up between the programmable computing unit PE, the evaluation unit AE and the reaction unit RE. After a mediocre to poor status ST has been detected by the evaluation unit AE for one or more of the three criteria, the reaction unit RE initiates appropriate measures. To improve the process quality, for example, a reparameterization of one of the field devices FG can be initiated. After the reparameterization has taken place, the evaluation unit examines the new data of the field device FG according to the analyzes used previously and determines a new status ST. If this is not yet satisfactory, the parameter set of the field device FG is changed iteratively until a satisfactory status ST can be detected.
  • the evaluation unit AE can also be designed on site and can be located, for example, inside the housing of the custody transfer system CTS. Depending on the computing power, this can also use lookup tables and/or cause-error tables instead of a KI algorithm; the same applies to the reaction unit RE.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • General Factory Administration (AREA)

Abstract

Die Erfindung umfasst ein Verfahren zum Verbessern des Betriebs eines Custody-Transfer-Systems (CTS), umfassend: - Übermitteln von durch die Feldgeräte (FG) erfassten physikalische Messgrößen und weiteren Daten bezüglich der Feldgeräte (FG) an die programmierbare Elektronikeinheit (PE); - Aggregieren der physikalischen Messgrößen und der weiteren Daten durch die programmierbare Elektronikeinheit (PE); - Übermitteln der aggregierten physikalischen Messgrößen und der weiteren Daten an eine Auswerteeinheit (AE, AE'); - Analysieren der übermittelten aggregierten physikalischen Messgrößen und der weiteren Daten hinsichtlich zumindest einer der Kriterien Security, Prozessqualität und Safety; - Ermitteln eines Status (ST, ST') als Ergebnis der Analyse hinsichtlich zumindest eines der Kriterien Security, Prozessqualität und Safety durch die Auswerteeinheit (AE, AE'); - Übermitteln des Status (ST, ST') an die Reaktionseinheit (RE); - Erstellen einer Maßnahme (MA, MA') auf Basis des Status (ST, ST') durch die Reaktionseinheit (RE); - Übermitteln der Maßnahme (MA, MA') an zumindest eines der Feldgeräte (FG) und/oder an die programmierbare Recheneinheit; und - Durchführen der Maßnahme (MA, MA') durch diejenige Komponente (FG, PE), an welche die Maßnahme (MA, MA') übermittelt wurde, sowie ein Custody-Transfer-System.

Description

Verfahren zum Verbessern des Betriebs eines Custody-Transfer-Systems
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern des Betriebs eines Custody-Transfer-Systems, sowie ein besagtes Custody-Transfer-System.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Automatisierungskomponenten bekannt geworden, die in industriellen Anlagen zum Einsatz kommen. Beispielsweise werden Feldgeräte als Automatisierungskomponenten eingesetzt, welche in der Prozessautomatisierungstechnik ebenso wie in der Fertigungsautomatisierungstechnik zum Einsatz kommen. Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. So werden Feldgeräte zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessgrößen verwendet. Zur Erfassung von Prozessgrößen dienen Messgeräte, bzw. Sensoren. Diese werden beispielsweise zur Druck- und Temperaturmessung, Leitfähigkeitsmessung, Durchflussmessung, pH-Messung, Füllstandmessung, etc. verwendet und erfassen die entsprechenden Prozessvariablen Druck, Temperatur, Leitfähigkeit, pH-Wert, Füllstand, Durchfluss etc. Zur Beeinflussung von Prozessgrößen werden Aktoren verwendet. Diese sind beispielsweise Pumpen oder Ventile, die den Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohr oder den Füllstand in einem Behälter beeinflussen können. Neben den zuvor genannten Feldgeräten werden unter Automatisierungskomponenten auch Gateways, Edge Devices, Remote I/Os, Funkadapter bzw. allgemein Geräte verstanden, die auf der Feldebene angeordnet sind.
Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Endress+Hauser-Gruppe produziert und vertrieben.
In modernen Industrieanlagen sind Feldgeräte in der Regel über Kommunikationsnetzwerke wie beispielsweise Feldbusse (Profibus®, Foundation® Fieldbus, HART®, etc.) mit übergeordneten Einheiten verbunden. Normalerweise handelt es sich bei den übergeordneten Einheiten um Leitsysteme bzw. Steuereinheiten, wie beispielsweise eine SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) oder einen PLC (Programmable Logic Controller). Die übergeordneten Einheiten dienen unter anderem zur Prozesssteuerung, Prozessvisualisierung, Prozessüberwachung sowie zur Inbetriebnahme der Feldgeräte. Die von den Feldgeräten, insbesondere von Sensoren, erfassten Messwerte werden über das jeweilige Bussystem an eine (oder gegebenenfalls mehrere) übergeordnete Einheit(en) übermittelt. Daneben ist auch eine Datenübertragung von der übergeordneten Einheit über das Bussystem an die Feldgeräte erforderlich, insbesondere zur Konfiguration und Parametrierung von Feldgeräten sowie zur Ansteuerung von Aktoren.
Custody-Transfer-Anlagen, (zu Deutsch „eichpflichtiger Verkehr“; auch als fiskalische Messsysteme“ bezeichnet), werden unter anderem in der Öl- und Gas-Industrie eingesetzt und für Transaktionen und dem Transport von physikalischen Substanzen zwischen zwei Betreibern - Lieferant und Empfänger - verwendet. Eine solche Custody-Transfer-Anlage beinhaltet eine oder mehrere Automatisierungskomponenten, welche zur Erfassung der Menge einer transportierten physikalischen Substanz, sowie zur Datenspeicherung der Transaktionen eingesetzt werden. In einem Custody-Transfer-System sind eine Vielzahl von Feldgeräten mit jeweils einer oder mehrern Sensoreinheiten vorhanden. Die Feldgeräte erfassen die physikalischen Messgrößen der physikalischen Substanzen, bspw. deren Temperatur, deren Druck, deren Massenfluss und/oder deren Dichte. Die Feldgeräte führen die Messgrößen einer weiteren Komponente des Custody- Transfer-Systems zu, dem sogenannten Flow Computer. Dieser berechnet auf Basis der Messgrößen spezifische Informationen, wie beispielsweise das übertragene Volumen.
Die heutigen Custody-Transfer-Systeme basieren auf älteren Kommunikationsprotokollen wie 4-20 mA, HART und Modbus. Diese Protokolle haben nur einen geringen Durchsatz. Ein sicherer digitaler Transport von Daten ist mit diesen Protokollen nicht manipulationssicher möglich. Der Manipulationsschutz wird in vielen Anwendungen mit elektrischen, mechanischen und softwaretechnischen Mitteln, beispielsweise mechanischen Versiegelungen erreicht.
Nach der Inbetriebnahme ist eine Anpassung der Komponenten eines Custody-Transfer-Systems nicht vorgesehen. Bei eventuell auftretenden Fehlfunktionen von einer oder mehrerer der Komponenten muss externes Fachpersonal hinzugezogen werden. Eine vorausschauende Wartung des Systems ist nicht vorhergesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Betrieb eines Custody-Transfer-System aufrecht zu erhalten und gleichzeitig jederzeit den Manipulationsschutz zu gewährleisten.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Verbessern des Betriebs eines Custody-Transfer- Systems gelöst, wobei das Custody-Transfer-System eine Vielzahl von Feldgeräten, eine programmierbare Elektronikeinheit, eine Auswerteeinheit und eine Reaktionseineit aufweist, wobei zumindest die Feldgeräte, die programmierbare Elektronikeinheit und die Auswerteeinheit manipulationssicher miteinander verbunden sind, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
Übermitteln von durch die Feldgeräte erfassten physikalische Messgrößen und weiteren Daten bezüglich Feldgeräte an eine programmierbare Elektronikeinheit;
Aggregieren der physikalischen Messgrößen und der weiteren Daten durch die programmierbare Elektronikeinheit;
Übermitteln der aggregierten physikalischen Messgrößen und der weiteren Daten an die Auswerteeinheit; Analysieren der übermittelten aggregierten physikalischen Messgrößen und der weiteren Daten hinsichtlich zumindest einer der Kriterien Security, Prozessqualität und Safety; Ermitteln eines Status als Ergebnis der Analyse hinsichtlich zumindest eines der Kriterien Security, Prozessqualität und Safety durch die Auswerteeinheit;
Übermitteln des Status an die Reaktionseinheit;
Erstellen einer Maßnahme auf Basis des Status durch die Reaktionseinheit;
Übermitteln der Maßnahme an zumindest eines der Feldgeräte und/oder an die programmierbare Recheneinheit; und
Durchführen der Maßnahme durch diejenige Komponente, an welche die Maßnahme übermittelt wurde.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, im laufenden Betrieb Fehlerzustände zu erkennen und/oder vorherzusehen und adäquat mittels Maßnahmen korrektiv auf diese zu reagieren. Dadurch wird der Betrieb des Custody-Transfer-Systems verbessert und kann jederzeit aufrechterhalten werden. Ebenso kann der Betrieb eines Custody-Transfer-Systems durch solche Maßnahmen auch optimiert werden. Im idealen Fall ist das System komplett selbstregulierend und benötigt während des Betriebs keine Eingaben durch einen Benutzer.
Hierfür sammelt und aggregiert die programmierbare Einheit laufend die von den Feldgeräten erzeugten Daten. Die Feldgeräte übermitteln diese Daten selbstständig an die programmierbare Einheit, bzw. übermitteln diese auf Anfrage der übergeordneten Einheit. Die aggregierten Daten werden anschließend von einer Analyseeinheit auf zumindest eines der Kriterien Security, Prozessqualität und Safety untersucht.
Der Begriff „Security“ bezieht sich auf die Datensicherheit des Custody-Transfer-Systems, beispielsweise darauf, ob Manipulationsversuche an den Feldgeräten vorliegen.
Der Begriff „Safety“ bezieht sich auf die Unfallvermeidung im Custody-Transfer-System. Hierbei werden die Feldgeräte und die sonstigen Systemkomponenten wie Rohrleitungen, Ventile, etc. auf die momentane mechanische Qualität überprüft. Beispielsweise werden Ablagerungen in den Rohrleitungen, abrasive Prozesse, etc. detektiert.
Der Begriff „Prozessqualität“ bezieht sich auf die Qualität der das Custody-Transfer-System durchströmenden physikalischen Substanz, bspw. ob Luftblasen in der physikalischen Substanz vorliegen Wird hierbei ein unsicherer Zustand hinsichtlich eines dieser drei Kriterien detektiert, so erstellt die Reaktionseinheit eine angemessene Maßnahme, um den detektierten Zustand des Custody- Transfer-Systems zu verbessern und idealerweise aufzuheben.
Feldgeräte, welche im Zusammenhang mit der Erfindung genannt werden, sind bereits im einleitenden Teil der Beschreibung beispielhaft aufgeführt und können als Messgeräte und/oder als Aktoren ausgestaltet sein.
Gemäß einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass als Maßnahme eine Rekalibrierung oder eine Parametrierung derjenigen Komponente, an welche die Maßnahme übermittelt wurde, vorgenommen wird. Beispielsweise kann der Messmodus eines Feldgeräts in Teilen oder in geändert werden oder veränderte Stellwerte an als Aktoren ausgestaltete Feldgeräte übermittelt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass im Falle, dass eine Parametrierung als Maßnahme vorgenommen wird, ein Parametersatz für die entsprechende Komponente von der Auswerteeinheit erstellt wird. Hierfür befinden sich eine Vielzahl von Lookup-Tabellen für die verschiedenen Feldgeräte und/oder eine Vielzahl von Ursachen-Fehler-Tabellen auf der Auswerteeinheit. Alternativ kann die passende Maßnahme anhand Historienwerte, welche auch Erfahrungen fremder Custody-Transfer-System einschließen oder anhand eines Kl-Algorithmus bestimmt werden.
Gemäß einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass als Maßnahme ein Herunterfahren derjenigen Komponente, an welche die Maßnahme übermittelt wurde, vorgenommen wird. Insbesondere, wenn ein Manipulationsverdacht oder ein Hardwaresicherheitsproblem vorliegt, kann durch das Herunterfahren weitere Gefahr verhindert werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die weiteren Daten bezüglich des Feldgeräts interne Sensordaten oder Diagnosedaten des Feldgeräts, insbesondere Heartbeat-Daten, sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die internen Sensordaten den Zustand des Sensors widergeben und Informationen bezüglich zumindest einem der folgenden enthalten:
Mindestens eine Oszillationsfrequenz;
Mindestens eine Sensordämpfung; Ein Index für Gasblasen im Messtoff, insbesondere Mikroblasen- und Inhomogenitätserkennung;
Ein Kalibrierfaktor;
Ein Sensor-Belagsindex, insbesondere für Belagsbildung und Verstopfung;
Eine Sensortemperatur;
Ein Sensor-Integritätsindex, insbesondere für Korrosion und Abrieb.
Diese Begriffe sind für den Fachmann wohlbekannt. Definitionen der Begriffe sind in den einschlägigen Lehrbüchern aufgeführt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die internen Sensordaten Daten bezüglich des verfahrenstechnischen Prozesses betreffen und Informationen bezüglich zumindest einem der folgenden enthalten:
Ein mittlerer Inhomogenitätsindex, insbesondere für freies mitgeführtes Gas und Nassgas;
Ein mittlerer Schwebeblasenindex, insbesondere für suspendierte Mikroblasen;
Ein mittlerer Kaviationsindex;
Kavitation.
Diese Begriffe sind für den Fachmann wohlbekannt. Definitionen der Begriffe sind in den einschlägigen Lehrbüchern aufgeführt. Der Begriff „Kavitation“ beispielsweise bezeichnet eine Hohlraumbildung in der strömenden physikalischen Substanz.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Auswerteeinheit für die Schritte des Analysierens und des Ermittelns des Status einen Kl- Algorithmus, insbesondere basierend auf Deep Learning und/oder einem neuronalen Netzwerk, verwendet. Vorab wird der Algorithmus mit Trainingsdaten eingelernt, die eine Kausalität zwischen bestimmten Daten der Feldgeräte und einem Status aufweisen.
Es kann vorgesehen sein, auch die Reaktionseinheit mit einem solchen Kl-Algorithmus zu versehen, um auf Basis der ermittelten Zustände eine passende Maßnahme vorschlagen zu können.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Auswerteeinheit, die Reaktionseinheit und die Feldgeräte einen Regelkreis bilden, indem die Maßnahme eine Konfigurations-ZParameteränderung bei zumindest einem der Feldgeräte bewirkt, das Feldgerät neue Daten auf Grundlage der Konfigurations-ZParameteränderung erzeugt, die Auswerteeinheit diese hinsichtlich einem der Kriterien Security, Prozessqualität und Safety analysiert und einen Status entsprechend einer Optimierung des jeweiligen Kriteriums erstellt, wobei diese Schritte iterativ so oft wiederholt werden, bis der Status einer vorbestimmten Qualitätsstufe entspricht. Auf diese Art und Weise können beispielsweise optimale Parameter für die Feldgeräte gefunden werden. Auch kann der auf der Auswerteeinheit (und ggf. auf der Reaktionseinheit) ausgeführte Kl-Algorithmus weiter eingelernt werden.
Des Weiteren wird die Aufgabe durch ein Custody-Transfer-System gelöst, wobei das Custody- Transfer-System zumindest die folgenden Komponenten umfasst:
Ein Vielzahl von Feldgeräten mit jeweils mindestens einer Sensoreinheit zur Erfassung einer physikalischen Messgröße eines verfahrenstechnischen Prozesses;
Eine programmierbare Elektronikeinheit, wobei die Feldgeräte dazu ausgestaltet sind, die erfassten physikalischen Messgrößen und weitere Daten, insbesondere Statusdaten und/oder Daten bzgl. der Performance, an die programmierbare Elektronikeinheit zu übermitteln, die wobei die programmierbare Elektronikeinheit dazu ausgestaltet ist, die von den Feldgeräten übermittelten physikalischen Messgrößen und die weiteren Daten zu aggregieren;
Eine Auswerteeinheit, wobei die programmierbare Elektronikeinheit dazu ausgestaltet ist, die aggregierten physikalischen Messgrößen und weiteren Daten an die Auswerteeinheit zu übermitteln, wobei die Auswerteeinheit dazu ausgestaltet ist, auf Basis der übermittelten aggregierten physikalischen Messgrößen und weiteren Daten einen Status zu berechnen;
Eine Reaktionseinheit, wobei die Auswerteeinheit dazu ausgestaltet ist, den berechneten Status an die Auswerteeinheit zu übermitteln und wobei die Reaktionseinheit dazu ausgestaltet ist, den übermittelten Status zu analysieren und, eine Maßnahme als Reaktion auf den übermittelten Status zu erstellen und die Maßnahme an zumindest eines der Feldgeräte und/oder an die Auswerteeinheit zu übermitteln; und
Ein Kommunikationsnetzwerk mit einem manipulationssicheren Protokoll, welches zumindest die Vielzahl der Feldgeräte mit der programmierbaren Elektronikeinheit verbindet, so dass die physikalischen Messgrößen und die weiteren Daten über das OPC UA-basierte Kommunikationsnetzwerk übermittelt werden.
Zusätzlich zu den genannten Komponenten weist ein Custody-Transfer-System noch mechanische Komponenten wie Rohrleitungen, Behälter und Schläuche auf.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Custody-Transfer-Systems ist vorgesehen, dass die programmierbare Elektronikeinheit und die Auswerteeinheit und/oder die Auswerteeinheit und die Vielzahl der Feldgeräte mittels des Kommunikationsnetzwerk miteinander verbunden sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Custody-Transfer-Systems ist vorgesehen, dass das Kommunikationsnetzwerk OPC UA-basiert ist. Das Verwenden des OPC-UA- Standards garantiert eine manipulationsfreie und unanfechtbare Übertragung aller zwischen den obig beschriebenen Komponenten ausgetauschten Daten.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Custody-Transfer-Systems ist vorgesehen, dass die Auswerteeinheit dazu ausgestaltet ist, einen Kl-Algorithmus zum Berechnen des Status auszuführen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Custody-Transfer-Systems ist vorgesehen, dass die programmierbare Elektronikeinheit als Flow Computer ausgebildet ist. Hierfür kann ein standardmäßiger Flow Computer verwendet werden, welchem eine neue Firmware oder eine neue Steuersoftware aufgespielt wird, damit dieser die entsprechenden Funktionalitäten des Sammelns, Aggregierens und Weiterleitens der Daten ausführen kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Custody-Transfer-Systems ist vorgesehen, dass die Auswerteeinheit auf einem cloudbasieren Server implementiert ist. Alternativ ist die Auswerteeinheit als lokales Gerät ausgestaltet und innerhalb des Gehäuses des Custody- Transfer-Systems angebracht.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 : ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Custody-Transfer-Systems.
Dieses besteht aus einer Vielzahl von Feldgeräten FG. Aus Übersichtsgründen ist nur ein Feldgerät FG abgebildet. Dieses Feldgerät FG besitzt ein oder mehrere Sensoreinheiten SE1 , SE2, mittels welcher das Feldgerät FG jeweils zumindest eine physikalische Messgröße hinsichtlich der physikalischen Substanz erhebt. Im vorliegenden Fall erhebt Sensoreinheit SE1 einen Massenfluss sowie eine Temperatur der physikalischen Substanz; Sensoreinheit SE2 erhebt die Dichte der physikalischen Substanz. Weitere Feldgeräte können aber auch als Aktoren ausgestaltet sein. Das Custody-Transfer-System CTS dient dem Übertragen einer physikalischen Substanz, bspw. Erdöl, zwischen zwei Einheiten und weist hierfür ferner eine Rohrleitung auf, welche von der physikalischen Substanz durchflossen wird.
Das Custody-Transfer-System CTS weist ferner eine programmierbare Elektronikeinheit PE in Form eines Flow Computer, eine auf einer cloudbasierten Serviceplattform SP ausgeführte Auswerteeinheit AE und eine Reaktionseinheit RE, beispielsweise in Form eines weiteren Flow Computers oder eines Gateways auf.
Während seines vorgesehenen Betriebs übermittelt das Feldgerät FG die mittels den Sensoreinheiten SE1 , SE2 erhobenen physikalischen Messgrößen an die programmierbare Recheneinheit PE. Die programmierbare Recheneinheit PE ist dazu ausgestaltet, die physikalischen Messgrößen aller im Custody-Transfer-System befindlichen Feldgeräte FG abzufragen und weiterzuverarbeiten, bspw. zum Erstellen einer Rechnung, in welcher die Menge und der Preis der zwischen zwei Einheiten transferierten physikalischen Substanz angegeben ist.
Erfindungsgemäß wird die programmierbare Recheneinheit PE derart konfiguriert, dass sie in der Lage ist, alle physikalischen Messgrößen aller Feldgeräte FG des Custody-Transfer-Systems, sowie weitere feldgerätebezogenen Daten, wie interne Sensordaten oder Diagnosedaten, zu sammeln und zu aggregieren. Es kann vorgesehen sein, dass die programmierbare Recheneinheit PE eigene Diagnosedaten ebenfalls hinzufügt.
Diese aggregierte Gesamtheit aller Daten wird über ein OPC UA-basiertes Kommunikationsnetzwerk, was eine manipulationsfreie Übertragung der Daten garantiert, an die Auswerteeinheit AE übermittelt. Die Auswerteeinheit wertet die Daten anschließend aus und klassifiziert sie in je einen Status ST für die Kriterien Safety, Security und Prozessqualität. Für die Analyse und das Erstellen des Status nutzt die Auswerteeinheit, ausreichend Rechenleistung vorausgesetzt, einen Kl-Algorithmus.
Anschließend werden der Status ST oder die verschiedenen Status ST der einzelnen Kriterien über ein OPC UA-basiertes Kommunikationsnetzwerk an eine Reaktionseinheit RE übermittelt. Diese erstellt eine passende Maßnahme MA, MA‘ und übermittelt diese an entsprechende Komponenten FG, PE, um den Status zu verbessern. Die Auswerteeinheit AE kann bereits konkrete Hinweise oder Vorschläge an die Reaktionseinheit RE übermitteln. Alternativ weist die Reaktionseinheit RE selbst einen Kl-Algorithmus auf, um passende Maßnahmen MA, MA‘ zu ermitteln.
Im Folgenden wird eine Reihe von Beispielen für verschiedene Kriterien und entsprechende passende Maßnahmen vorgestellt: Beispiel 1 für Kriterium Safety:
Interne Sensordaten der Sensoreinheiten SE1 , SE2, beispielsweise „HBSI („Heartbeat Sensor Integrity“)-Drift“ für Korrosion und Abrasion werden an die Auswerteeinheit AE gesendet. Diese untersucht diese Daten auf bekannte Cluster, stellt Übereinstimmungen fest und schließt daraus auf den Status ST „Bad“, da Anzeichen für eine Korrosion oder eine Beschädigung des Messrohrs vorliegen. Alternativ kann dieser Status ST aus Eventdaten bestimmt werden. Der Status wird mit einer kurzen Beschreibung an die Reaktionseinheit RE übermittelt. Diese sendet als Maßnahme MA, MA‘ Befehle an die Komponenten des Custody-Transfer-Systems, das System zur Wartung herunterzufahren.
Beispiel 2 für Kriterium Safety:
Wie im ersten Beispiel werden die HBSI-Drift Parameter untersucht. Hierbei wird noch keine konkrete Beschädigung, aber eine beginnende Abrasion des Messrohrs detektiert. Diese beginnende Abrasion rechtfertigt noch kein Herunterfahren des Custody-Transfer-Systems, sollte aber überprüft werden. Der Kl-Algorithmus kann einen ungefähren Zeitpunkt ermitteln, wann die Abrasion konkret zu einem konkret werden könnte. Als Maßnahme MA, MA‘ sendet die Reaktionseinheit RE einen Hinweis an den Bediener, dass ein Problem vorliegt, welches zum Zeitpunkt x gefährlich werden könnte. Der Bediener kann dadurch vorausschauend eine Wartung des Messrohrs planen.
Beispiel für Kriterium Prozessqualität:
Interne Sensordaten der Sensoreinheiten SE1 , SE2 wie ein Inhomogenitätsindex der physikalischen Substanz und/oder wie ein Index für Gasblasen in der physikalischen Substanz werden von der Auswerteeinheit AE, welche Kenntnis von der gewünschten Prozessqualität hat untersucht. Es wird ein Status ST „Bad“ erstellt, da sich zu viele Gasblasen in der physikalischen Substanz befinden. Als Reaktion veranlasst die Reaktionseinheit RE die Reaktionen "Verlangsamen der Pumpe" oder "Extraktionsblasen". Konkret wird durch die Reaktionseinheit RE eine Reparametrierung der Feldgeräte FG oder ein Versenden neuer Stellwerte an die Aktoren veranlasst, um die Qualität des Prozesszustands zu verbessern.
Beispiel für Kriterium Security:
Durch das Analysieren interner Sensordaten der Sensoreinheiten SE1 , SE, wie der beispielsweise des Sensor-Asymmetrie-Indexes in Kombination mit den physikalischen Messwerten, sowie Historienwerten, kann die Auswerteeinheit AE durch ein geänderte Sensorverhalten mögliche Manipulationsversuche erkennen. An entsprechenden Komponenten (beispielsweise an die programmierbare Einheit oder an einen PC des Bedieners) kann als Reaktion eine Warnmeldung "Sensorverhalten wurde verändert, bitte Sensoreinheiten überprüfen" gesendet werden. Im drastischen Fall kann von der Reaktionseinheit RE ein Herunterfahren des Custody-Transfer- System CTS veranlasst werden.
Zum allgemeinen Verbessern der Prozessqualität kann ein Regelkreis RK zwischen der programmierbaren Recheneinheit PE, der Auswerteeinheit AE und der Reaktionseinheit RE aufgebaut werden. Nachdem ein mittelmäßiger bis schlechter Status ST von der Auswerteeinheit AE für eines oder mehr der drei Kriterien detektiert wurde, veranlasst die Reaktionseinheit RE entsprechende Maßnahmen. Zur Verbesserung der Prozessqualität kann beispielsweise eine Reparametrierung von einem der Feldgeräte FG veranlasst werden. Nach erfolgter Reparametrierung untersucht die Auswerteeinheit die neuen Daten des Feldgeräts FG entsprechend den zuvor verwendeten Analysen und bestimmt einen neuen Status ST. Ist dieser noch nicht zufriedenstellend, wird der Parametersatz des Feldgeräts FG iterativ geändert, bis ein zufriedenstellender Status ST detektiert werden kann.
Die Auswerteeinheit AE kann alternativ auch vor Ort ausgestaltet sein und sich beispielsweise innerhalb des Gehäuses des Custody-Transfer-Systems CTS befinden. Je nach Rechenleistung kann diese anstatt eines Kl-Algorithmus auch Lookup-Tabellen und/oder Ursachen-Fehler-Tabellen verwenden, selbiges gilt für die Reaktionseinheit RE.
Bezugszeichenliste
AE, AE’ Auswerteeinheit
CS Cloudbasierter Server
CTS Custody-T ransfer-System
FG Feldgerät
Kl Kl-Algorithmus
MA, MA‘ Maßnahmen
PE programmierbare Elektronikeinheit
RE Reaktionseinheit
RK
SE1 , SE2 Sensoreinheiten
ST, ST Status

Claims

Patentansprüche Verfahren zum Verbessern des Betriebs eines Custody-Transfer-Systems (CTS), wobei das Custody-Transfer-System (CTS) ein oder mehrere Feldgeräte (FG), eine programmierbare Elektronikeinheit (PE), eine Auswerteeinheit (AE, AE‘) und eine Reaktionseinheit (RE) aufweist, wobei zumindest die Feldgeräte (FG), die programmierbare Elektronikeinheit (PE) und die Auswerteeinheit (AE, AE‘) manipulationssicher miteinander verbunden sind, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
Übermitteln von durch die Feldgeräte (FG) erfassten physikalische Messgrößen und weiteren Daten bezüglich der Feldgeräte (FG) an die programmierbare Elektronikeinheit (PE);
Aggregieren der physikalischen Messgrößen und der weiteren Daten durch die programmierbare Elektronikeinheit (PE);
Übermitteln der aggregierten physikalischen Messgrößen und der weiteren Daten an eine Auswerteeinheit (AE, AE‘);
Analysieren der übermittelten aggregierten physikalischen Messgrößen und der weiteren Daten hinsichtlich zumindest einer der Kriterien Security, Prozessqualität und Safety; Ermitteln eines Status (ST, ST’) als Ergebnis der Analyse hinsichtlich zumindest eines der Kriterien Security, Prozessqualität und Safety durch die Auswerteeinheit (AE, AE‘); Übermitteln des Status (ST, ST’) an die Reaktionseinheit (RE);
Erstellen einer Maßnahme (MA, MA‘) auf Basis des Status (ST, ST’) durch die Reaktionseinheit (RE);
Übermitteln der Maßnahme (MA, MA‘) an zumindest eines der Feldgeräte (FG) und/oder an die programmierbare Recheneinheit; und
Durchführen der Maßnahme (MA, MA‘) durch diejenige Komponente (FG, PE), an welche die Maßnahme (MA, MA‘) übermittelt wurde. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei als Maßnahme (MA, MA‘) eine Rekalibrierung oder eine Parametrierung derjenigen Komponente (FG, PE), an welche die Maßnahme (MA, MA‘) übermittelt wurde, vorgenommen wird. Verfahren nach Anspruch 2, wobei im Falle, dass eine Parametrierung als Maßnahme (MA, MA‘) vorgenommen wird, ein Parametersatz für die entsprechende Komponente von der Auswerteeinheit (AE, AE‘) erstellt wird. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei als Maßnahme (MA, MA‘) ein Herunterfahren derjenigen Komponente (FG, PE), an welche die Maßnahme (MA, MA‘) übermittelt wurde, vorgenommen wird.
5. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei die weiteren Daten bezüglich des Feldgeräts (FG) interne Sensordaten oder Diagnosedaten des Feldgeräts (FG), insbesondere Heartbeat-Daten, sind.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die internen Sensordaten den Zustand des Sensors widergeben und zumindest eine der folgenden Informationen enthalten:
Mindestens eine Oszillationsfrequenz;
Mindestens eine Sensordämpfung;
Ein Index für Gasblasen in der physikalischen Substanz, insbesondere Mikroblasen- und Inhomogenitätserkennung;
Ein Kalibrierfaktor;
Ein Sensor-Belagsindex, insbesondere für Belagsbildung und Verstopfung;
Eine Sensortemperatur;
Ein Sensor-Integritätsindex, insbesondere für Korrosion und Abrieb.
7. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die internen Sensordaten Daten bezüglich des verfahrenstechnischen Prozesses betreffen und Informationen bezüglich zumindest einem der folgenden enthalten:
Ein mittlerer Inhomogenitätsindex, insbesondere für freies mitgeführtes Gas und Nassgas;
Ein mittlerer Schwebeblasenindex, insbesondere für suspendierte Mikroblasen;
Ein Maß für die Kavitation, beispielsweise ein mittlerer Kaviationsindex.
8. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Auswerteeinheit (AE, AE‘) für die Schritte des Analysierens und des Ermittelns des Status (ST, ST’) einen Kl- Algorithmus (Kl), insbesondere basierend auf Deep Learning und/oder einem neuronalen Netzwerk, verwendet.
9. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Auswerteeinheit (AE, AE‘), die Reaktionseinheit (RE) und die Feldgeräte (FG) einen Regelkreis (RK) bilden, indem die Maßnahme (MA, MA‘) eine Konfigurations-ZParameteränderung bei zumindest einem der Feldgeräte (FG) bewirkt, das Feldgerät (FG) neue Daten auf Grundlage der Konfigurations- /Parameteränderung erzeugt, die Auswerteeinheit (AE, AE‘) diese hinsichtlich einem der Kriterien Security, Prozessqualität und Safety analysiert und einen Status (ST, ST’) entsprechend einer Optimierung des jeweiligen Kriteriums erstellt, wobei diese Schritte iterativ so oft wiederholt werden, bis der Status (ST, ST’) einer vorbestimmten Qualitätsstufe entspricht.
10. Custody-Transfer-System (CTS), umfassend: 14
Ein oder mehrere Feldgeräte (FG) mit jeweils mindestens einer Sensoreinheit (SE1 , SE) zur Erfassung einer physikalischen Messgröße eines verfahrenstechnischen Prozesses; Eine programmierbare Elektronikeinheit (PE), wobei die Feldgeräte (FG) dazu ausgestaltet sind, die erfassten physikalischen Messgrößen und weitere Daten, insbesondere Statusdaten und/oder Daten bzgl. der Performance, an die programmierbare Elektronikeinheit (PE) zu übermitteln, die wobei die programmierbare Elektronikeinheit (PE) dazu ausgestaltet ist, die von den Feldgeräten (FG) übermittelten physikalischen Messgrößen und die weiteren Daten zu aggregieren;
Eine Auswerteeinheit (AE, AE‘), wobei die programmierbare Elektronikeinheit (PE) dazu ausgestaltet ist, die aggregierten physikalischen Messgrößen und weiteren Daten an die Auswerteeinheit (AE, AE‘) zu übermitteln, wobei die Auswerteeinheit (AE, AE‘) dazu ausgestaltet ist, auf Basis der übermittelten aggregierten physikalischen Messgrößen und weiteren Daten einen Status (ST, ST’) zu berechnen;
Eine Reaktionseinheit (RE), wobei die Auswerteeinheit (AE) dazu ausgestaltet ist, den berechneten Status (ST, ST’) an die Reaktionseinheit (RE) zu übermitteln und wobei die Reaktionseinheit (RE) dazu ausgestaltet ist, den übermittelten Status (ST, ST’) zu analysieren und, eine Maßnahme (MA, MA‘) als Reaktion auf den übermittelten Status (ST, ST’) zu erstellen und die Maßnahme (MA, MA‘) an zumindest eines der Feldgeräte (FG) und/oder an die Auswerteeinheit (AE, AE‘) zu übermitteln; und
Ein Kommunikationsnetzwerk mit einem manipulationssicheren Protokoll, welches zumindest die Vielzahl der Feldgeräte (FG) mit der programmierbaren Elektronikeinheit (PE) verbindet, so dass die physikalischen Messgrößen und die weiteren Daten über das OPC UA-basierte Kommunikationsnetzwerk übermittelt werden.
11. Custody-Transfer-System (CTS) nach Anspruch 10, wobei die programmierbare Elektronikeinheit (PE) und die Auswerteeinheit (AE, AE‘) und/oder die Auswerteeinheit (AE, AE‘) und die Vielzahl der Feldgeräte (FG) mittels des Kommunikationsnetzwerk miteinander verbunden sind.
12. Custody-Transfer-System (CTS) nach einem der Ansprüche 10 oder 11 , wobei das Kommunikationsnetzwerk OPC UA-basiert ist.
13. Custody-Transfer-System (CTS) nach zumindest einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Auswerteeinheit (AE, AE‘) dazu ausgestaltet ist, einen Kl-Algorithmus zum Berechnen des Status (ST, ST’) auszuführen.
14. Custody-Transfer-System (CTS) nach zumindest einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die programmierbare Elektronikeinheit (PE) als Flow Computer ausgebildet ist. 15
15. Custody-Transfer-System (CTS) nach zumindest einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die Auswerteeinheit (AE, AE‘) auf einem cloudbasieren Server (CS) implementiert ist.
PCT/EP2021/076261 2020-10-29 2021-09-23 Verfahren zum verbessern des betriebs eines custody-transfer-systems WO2022089854A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020128499.3A DE102020128499A1 (de) 2020-10-29 2020-10-29 Verfahren zum Verbessern des Betriebs eines Custody-Transfer Systems
DE102020128499.3 2020-10-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022089854A1 true WO2022089854A1 (de) 2022-05-05

Family

ID=78032410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2021/076261 WO2022089854A1 (de) 2020-10-29 2021-09-23 Verfahren zum verbessern des betriebs eines custody-transfer-systems

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102020128499A1 (de)
WO (1) WO2022089854A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1250571A1 (de) * 2000-01-24 2002-10-23 Micro Motion Incorporated Gerät zur fälschungsverhinderung mit einem signalgestalter, entfernt von einem wirtsrechnersystem
WO2018052675A1 (en) * 2016-09-19 2018-03-22 Exxonmobil Research And Engineering Company A method and apparatus for real time enhancing of the operation of a fluid transport pipeline
US20180107230A1 (en) * 2016-10-18 2018-04-19 Honeywell International Inc. Distributed computing with cloud computed feedback to process sensors
IT201800004181A1 (it) * 2018-04-03 2019-10-03 Colonna Francesco Masi Sistema di misura portata e quantità (metering) di fluidi

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1250571A1 (de) * 2000-01-24 2002-10-23 Micro Motion Incorporated Gerät zur fälschungsverhinderung mit einem signalgestalter, entfernt von einem wirtsrechnersystem
WO2018052675A1 (en) * 2016-09-19 2018-03-22 Exxonmobil Research And Engineering Company A method and apparatus for real time enhancing of the operation of a fluid transport pipeline
US20180107230A1 (en) * 2016-10-18 2018-04-19 Honeywell International Inc. Distributed computing with cloud computed feedback to process sensors
IT201800004181A1 (it) * 2018-04-03 2019-10-03 Colonna Francesco Masi Sistema di misura portata e quantità (metering) di fluidi

Also Published As

Publication number Publication date
DE102020128499A1 (de) 2022-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007043328A1 (de) Verfahren zur Überwachung einer Prozessanlage mit einem Feldbus der Prozessautomatisierungstechnik
EP3279756B1 (de) Diagnoseeinrichtung und verfahren zur überwachung des betriebs einer technischen anlage
EP2183670A1 (de) Verfahren zum verbessern einer diagnosefunktion eines feldgerätes
DE10251503A1 (de) Verfahren zur Offline-Parametrierung eines Feldgerätes der Prozessautomatisierungstechnik
EP3077878B1 (de) Computer-implementiertes verfahren und system zur automatischen überwachung und statusermittlung ganzer prozessabschnitte in einer process unit
DE102016121623A1 (de) Verfahren zur Analyse von Fehlfunktionen in einer Anlage der Prozessautomatisierung
DE102010044184B4 (de) Verfahren und Kommunikationseinheit zum Erstellen einer Diagnose eines Feldgerätes
DE102006024743A1 (de) Messumformer und Bedien- und Beobachtungsgerät für einen Messumformer
EP2225617B1 (de) System und verfahren zur kombinierten informationserfassung für scada- und simulations- oder netzberechnungsanwendungen
WO2012065807A1 (de) Verfahren zum bereitstellen einer feldgerätetyp-übergreifenden diagnosemeldung
EP3729219B1 (de) Verfahren zum überwachen einer messstelle in einer anlage der prozessautomatisierung
EP3384353B1 (de) Verfahren und system zur optimierung der bedienung von zumindest einem einer vielzahl von feldgeräten der automatisierungstechnik
DE112020007099T5 (de) Verbesserte mustererkennungstechnik für datengesteuerte fehlererkennung in einer prozessanlage
WO2022089854A1 (de) Verfahren zum verbessern des betriebs eines custody-transfer-systems
EP3821306A1 (de) Verfahren zum parametrieren eines sensorsystems
EP4213469A1 (de) Verfahren zum etablieren ener netzwerkkommunikation mittels opc ua
DE102004048766A1 (de) Feldbusanwendung mit mehreren Feldgeräten
EP2486459B1 (de) Feldbus-Interface und Verfahren zum Betreiben desselben
WO2018108376A1 (de) Verfahren zur applikationsspezifischen einstellung eines feldgeräts
DE102011084321A1 (de) Kommunikationseinheit mit Informationsdarstellung basierend auf Anlagenstruktur
DE102020111806A1 (de) Verfahren zum Instandhalten einer Anlage der Automatisierungstechnik
WO2020043413A1 (de) Verfahren zum überwachen einer messstelle in einer anlage der prozessautomatisierung
DE102018128254A1 (de) Verfahren zur Verbesserung derMessperformance eines zu konfigurierenden Feldgeräts der Automatisierungstechnik
WO2012079753A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur ermittlung von für die lebensdauer charakteristischen betriebsgrössen von elementen in arbeitsmaschinen
DE102017219864A1 (de) Verfahren zur Diagnose wenigstens einer Automatisierungsanlage und System

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21783444

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21783444

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1