Emerson пренася автоматизацията DeltaV в центрове за данни в мащаба на изкуствения интелект

Emerson представи DeltaV Automation Platform for Data Centers, позиционирайки технологията за индустриална автоматизация за ново поколение изчислителни обекти в мащаба на изкуствения интелект.

Платформата е проектирана да осигурява унифициран мониторинг и управление на критичната инфраструктура на центъра за данни. Emerson заявява, че архитектурата обединява топлинните, механичните и електрическите подсистеми, вместо да ги управлява като изолирани оперативни области.

Това направление отразява важна промяна в инженерните практики за центрове за данни. С увеличаването на изчислителната плътност ефективността на обекта все повече зависи от координираната работа между охлаждащите системи, електрическата инфраструктура и спомагателното механично оборудване.

Традиционната индустриална автоматизация се справя с подобни проблеми на координацията от десетилетия. Технологичните обекти обичайно изискват контролери, разпределени системи, измервателни уреди и надзорни приложения да работят като части от една обща среда за управление.

Emerson прилага този системно ориентиран подход към пазара на центрове за данни чрез своето портфолио за автоматизация DeltaV.

Защо инфраструктурата за изкуствен интелект променя задачата за управление

Големите среди за изчисления с изкуствен интелект създават инфраструктурни изисквания, които се различават от тези на конвенционалните корпоративни ИТ инсталации. Изчислителните натоварвания могат да се променят бързо, докато поддържащите охлаждащи и електрически системи трябва непрекъснато да реагират на тези промени.

Следователно предизвикателството не се ограничава до мониторинга на отделни охладители, помпи, комутационна апаратура или електроенергийни системи. Операторите трябва също да разбират как поведението на оборудването влияе върху целия обект.

Според Emerson платформата DeltaV осигурява мониторинг в реално време и управление на променливи натоварвания, както и оптимизация на охлаждането.

Управлението може да се извършва както на ниво оборудване, така и на ниво обект, което позволява поведението на инфраструктурата да се адаптира при промяна на топлинните натоварвания.

Това става все по-важно там, където капацитетът за охлаждане, електроразпределението и изчислителното натоварване взаимодействат непрекъснато.

Промяната в изчислителното натоварване може да повлияе на генерирането на топлина. Топлинните условия могат да повлияят на нуждата от охлаждане. Нуждата от охлаждане от своя страна може да промени електрическото натоварване, свързано с помпи, вентилатори и друго спомагателно оборудване.

Тези взаимовръзки правят координираната автоматизация по-ценна от независимите системи за мониторинг, които предоставят ограничен оперативен контекст.

От отделни системи към унифицирана архитектура за автоматизация

Emerson описва платформата като интегрирана архитектура за автоматизация, предназначена да намали инженерните усилия и да опрости системната интеграция.

Същата архитектура има за цел и да подобри последователността по време на въвеждането в експлоатация, експлоатацията и техническото обслужване.

Това е позната цел в инженерингa на разпределените системи за управление. Сложните обекти стават по-трудни за експлоатация, когато критичната информация е разпределена между независими приложения с различни инженерни структури и оперативни концепции.

Единният слой за автоматизация може да осигури обща оперативна рамка, без да изисква от операторите да третират всяка подсистема като несвързана инженерна среда.

За екипите на центровете за данни това може да подобри видимостта върху инфраструктура, която традиционно е била разделена между дисциплините електрообзавеждане, механика, охлаждане и управление на обекта.

Стойността не се състои просто в централизацията. По-съществената полза е контекстът.

Една отделна аларма може да предостави ограничена информация, когато се разглежда сама по себе си. Когато свързаните условия на процеса, състоянията на оборудването и съответните променливи са налични в една и съща оперативна среда, инженерните екипи могат по-ефективно да оценяват необичайното поведение.

Тази системна перспектива е една от причините разпределените архитектури за автоматизация да остават основополагащи за силно взаимосвързани индустриални процеси.

Прецизното управление се превръща в изискване на ниво обект

Една от основните възможности, посочени от Emerson, е прецизното управление.

Платформата осигурява наблюдение в реално време, като същевременно поддържа управлението на променливи товари и охлаждащата инфраструктура. Emerson посочва, че системата може да реагира на променящите се топлинни условия на ниво оборудване и обект.

Това разграничение е важно.

Управлението на ниво оборудване обхваща отделните активи и местните оперативни изисквания. Управлението на ниво обект отчита взаимовръзките между множество системи и общото търсене на инфраструктурни ресурси.

На практика тези нива трябва да се допълват.

Локалното управление трябва да остане стабилно и предвидимо. След това координацията на по-високо ниво може да използва оперативна информация от множество системи, за да подпомага по-широки стратегии за оптимизация.

Тази многослойна архитектура наподобява утвърдените практики в автоматизацията на процесите, при които полевото управление, управлението на агрегатите и надзорната координация изпълняват различни функции в рамките на една и съща йерархия за автоматизация.

За центровете за данни с изкуствен интелект целта не е просто да се събират повече измервания. Тя е данните от инфраструктурата да се превърнат в координирани оперативни решения.

По-ранно откриване на необичайни състояния

Надеждността е друга област, на която Emerson акцентира.

Компанията посочва, че интегрираното управление и оперативната видимост могат да помогнат на екипите да идентифицират необичайни състояния по-рано.

Това е важно, защото повредите в инфраструктурата рядко възникват напълно изолирано.

Механичен проблем може да повлияе на технологичните условия на друго място. Промените в топлинното поведение могат да повлияят на потребностите от охлаждане. Електрическите смущения могат да променят наличността на оборудването или работните му състояния.

Когато информацията остава разделена между независими платформи, разпознаването на тези взаимовръзки може да изисква от операторите ръчно да съпоставят събития от няколко системи.

Интегрираната автоматизация може да намали тази фрагментация, като представя свързаната технологична информация в обща оперативна среда.

По-ранното идентифициране не елиминира повредите на оборудването. То обаче може да подобри качеството и навременността на оперативните решения, когато започне да се развива ненормално поведение.

Този принцип отдавна е важен при производството на електроенергия, нефтохимическите заводи и други съоръжения с непрекъснат режим на работа. Центровете за данни с изкуствен интелект все повече се сблъскват със сходни очаквания по отношение на наличността и координацията на инфраструктурата.

Последователността в инженерните решения може да е също толкова важна, колкото и хардуерът

Emerson също така подчертава стандартизираните проекти и инженерния опит като част от стратегията на платформата.

Компанията заявява, че стандартизираните подходи могат да намалят риска при изпълнението, да съкратят графиците на проектите и да подпомогнат по-предвидимото изпълнение на проектите.

Това адресира проблем, който става все по-значим с разрастването на съоръженията.

Един център за данни може да съдържа голям брой сходни единици оборудване. При по-големи внедрявания сравнима инфраструктура може да се повтаря в множество зали, сгради или обекти.

Без инженерни стандарти всяко разширение може да въведе различни структури за управление, конвенции за именуване, философии за алармите и процедури за въвеждане в експлоатация.

Това разнообразие увеличава инженерната сложност през жизнения цикъл на съоръжението.

Вместо това стандартизацията може да осигури повторно използваеми стратегии за управление и по-последователни методи на работа.

Той също така създава по-здрава основа за въвеждане в експлоатация. Инженерите могат да валидират повтарящи се функционални структури, вместо да разглеждат всяка подсистема като изцяло нов проблем на интеграцията.

Същият принцип се прилага и при поддръжката, тъй като техниците наблюдават по-последователно поведение на системата при повтарящи се групи оборудване.

DCS и ПЛК технологиите DeltaV формират ядрото на автоматизацията

Платформата включва разпределената система за управление DeltaV на Emerson и програмируемите логически контролери DeltaV.

Emerson посочва, че ПЛК могат да се свързват с DCS, за да поддържат управление на процесите в цялата система.

Тази комбинация е особено подходяща за инфраструктура, съдържаща както непрекъснати технологични променливи, така и функции за управление, ориентирани към оборудването.

DCS архитектурите традиционно се свързват с координирано управление на процеси, визуализация за операторите и общ оперативен контекст на предприятието.

ПЛК се използват широко за автоматизация на машини, оборудване и процеси, ориентирани към последователности, при които детерминираното локално управление е важно.

Използването на технологиите в координирана архитектура може да намали ненужното разделение между управлението на оборудването и надзорното управление на процесите на по-високо ниво.

Читателите, които работят с контролна апаратура на Emerson, могат също да разгледат колекцията от системи Emerson DeltaV за примери за компоненти, използвани в средите за автоматизация DeltaV.

Значението за центровете за данни е свързано с архитектурата, а не просто с конкретните продукти. Едно съоръжение може да съдържа множество контролери, но производителността на системата в крайна сметка зависи от начина, по който тези контролери обменят информация и подпомагат работната стратегия.

AI се прилага в слоя за автоматизация

Emerson посочва, че технологиите му DeltaV DCS и DeltaV PLC включват контекстно-специфични възможности за AI.

Според компанията тези възможности позволяват на центровете за данни да интегрират модели за AI оптимизация в средата за автоматизация.

Това въвежда важно разграничение между AI, използван за изчислителни натоварвания, и AI, използван за подобряване на инфраструктурата, която поддържа тези натоварвания.

Самият център за данни може да се превърне в задача за оптимизация.

Работните условия генерират непрекъсната информация за топлинното поведение, състоянието на оборудването, изменението на натоварването и производителността на системата. Моделите за оптимизация могат да използват този контекст, за да подпомогнат разработването на по-информирани работни стратегии.

AI обаче не премахва необходимостта от утвърдена инженерна практика в автоматизацията.

Базовата система за управление все още изисква структурирано измервателно оборудване, надеждна логика за управление, определени работни граници и предвидими реакции при промени в състоянието на оборудването.

Затова оптимизацията трябва да допълва слоя за автоматизация, а не да го заменя.

Това разграничение ще става все по-важно, тъй като индустриалният AI преминава от аналитични приложения към оперативни среди.

Пускането в експлоатация е критичен тест за интеграцията

Архитектурата за автоматизация на центъра за данни трябва да докаже своята стойност, преди да започне нормалната експлоатация.

Пускането в експлоатация е етапът, на който интеграцията на подсистемите, управляващите последователности и работните взаимовръзки се проверяват спрямо очакваното поведение.

Единната архитектура може да осигури практически предимства на този етап, тъй като инженерите могат да наблюдават свързани сигнали и състояния на оборудването чрез обща среда за управление.

Вместо да валидират всяка подсистема без по-широк контекст, екипите по пускане в експлоатация могат да оценят взаимодействията между механичната, топлинната и електрическата инфраструктура.

Това е особено полезно, когато дадено управляващо действие води до ефекти на друго място в съоръжението.

Инженерите могат да проверят дали оборудването стартира правилно, дали технологичните условия реагират очаквано и дали алармите точно представят ненормалните състояния.

Стандартизираното проектиране също прави тези тестове по-повторяеми при сходни инфраструктурни блокове.

За съоръжения, изграждани на етапи, повторяемостта може да намали инженерната тежест, свързана с последващото разширяване.

Операциите през жизнения цикъл надхвърлят първоначалното внедряване

Emerson посочва непрекъснатото подобрение като друг елемент от своя подход към автоматизацията на центрове за данни.

Компанията описва повтаряеми оперативни модели и непрекъсната интелигентност, предназначени да подпомагат оптимизацията през целия жизнен цикъл.

Това е важно, защото въвеждането в експлоатация представлява само началото на оперативния живот на съоръжението.

Оборудването остарява. Изчислителните натоварвания се променят. Оперативните стратегии се развиват. Инфраструктурата може да бъде разширена или преконфигурирана.

Следователно ефективната архитектура за автоматизация трябва да остане полезна и след първоначалното предаване на проекта.

Историческата оперативна информация може да помогне на инженерните екипи да сравняват текущото поведение с предишни условия. Повтарящите се модели могат да разкрият възможности за оперативни корекции или проучване на необходимостта от поддръжка.

Последователната системна архитектура също улеснява управлението на бъдещи промени.

Когато структурите за управление са стандартизирани, инженерите могат да разширяват системата, без да създават ненужни различия между съществуващите и нововъведените зони.

Тази перспектива за жизнения цикъл е добре установена при системите за управление DCS, при които дългосрочната поддръжка често е толкова важна, колкото и първоначалното инсталиране.

Практически модел за автоматизация на големи центрове за данни

Съобщението на Emerson също показва как архитектурата за управление на центрове за данни започва все повече да наподобява конвенционалната автоматизация на процеси.

Практическото внедряване може да се разглежда като няколко взаимосвързани функционални слоя.

Слоят на оборудването включва физическите системи, отговорни за охлаждането, електроразпределението и механичната работа.

Локалните контролери изпълняват логика на ниво оборудване и реагират директно на работните условия.

Надзорният слой за автоматизация обобщава информацията от тези контролери и осигурява видимост на ниво съоръжение.

Операторите използват тази среда, за да разбират състоянията на системата, алармите и взаимовръзките между критичните променливи.

След това функциите за оптимизация могат да работят над или успоредно на тези нива за управление, като използват оперативния контекст за подобряване на производителността на съоръжението.

Този модел запазва важен инженерeн принцип: оптимизацията не трябва да компрометира детерминистичните функции, необходими за надеждното управление на оборудването.

Критичните функции за управление остават в рамките на установените структури за автоматизация, докато интелигентността на по-високо ниво подпомага по-широки оперативни решения.

Какво трябва да оценят инженерите по време на внедряването

Единната платформа не гарантира автоматично успешна интеграция. Инженерната дисциплина остава от съществено значение.

Екипите, оценяващи този тип архитектура, първо трябва да определят кои инфраструктурни променливи изискват координирана видимост.

Отговорностите по управлението също трябва да останат ясно разпределени. Управлението на локалното оборудване, надзорната координация и функциите за оптимизация трябва да имат различни роли.

Проектирането на алармите заслужава същото внимание.

Добавянето на повече свързани активи без структурирана философия за алармите може да създаде прекомерно количество информация вместо полезна оперативна осведоменост.

Операторите се нуждаят от аларми, които идентифицират значими аварийни състояния и предоставят достатъчно контекст за реакция.

Наименуването на системите и йерархията на оборудването също трябва да бъдат стандартизирани от самото начало.

Това става особено важно в съоръжения, съдържащи повтарящи се групи оборудване или множество фази на внедряване.

Накрая процедурите за въвеждане в експлоатация трябва да валидират поведението между системите, а не само да проверяват отделните контролери.

Целта на интеграцията е координация. Затова изпитванията трябва да потвърдят, че съоръжението функционира правилно като система.

Автоматизацията на центровете за данни се насочва към архитектурата на индустриалното управление

Платформата за автоматизация на центрове за данни DeltaV на Emerson демонстрира по-широкото сближаване между цифровата инфраструктура и индустриалната автоматизация.

Съвременните съоръжения за изкуствен интелект съдържат все по-взаимосвързани охладителни, механични и електрически системи. Независимото управление на тези системи може да ограничи видимостта и да затрудни оперативната координация.

Отговорът на Emerson е прилагането на интегрирана архитектура за автоматизация, изградена около технологии, които вече се свързват с разпределеното индустриално управление.

Компанията поставя акцент върху прецизното управление, надеждността, стандартизираното проектиране и непрекъснатото усъвършенстване, вместо да разглежда автоматизацията като обикновен слой за мониторинг.

Включването на DeltaV DCS и PLC технологиите засилва тази посока.

За инженерите по автоматизация това развитие е значимо, защото разширява познатите концепции за управление към бързо разрастващ се инфраструктурен сектор.

За операторите на центрове за данни това отразява различен подход към ефективността на обекта: топлинните, механичните и електрическите системи се превръщат в части от една координирана оперативна среда.

С увеличаването на мащаба и изискванията към инфраструктурата за изчисления с изкуствен интелект този системен поглед може да стане все по-важен.