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

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

Emerson представи платформата за автоматизация DeltaV за центрове за данни, позиционирайки технологията за индустриална автоматизация за ново поколение изчислителни съоръжения в мащаба на изкуствения интелект.

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

Тази посока отразява важна промяна в инженерното проектиране на центрове за данни. С увеличаването на изчислителната плътност производителността на обекта все повече зависи от координираната работа между охладителните системи, електрическата инфраструктура и спомагателното механично оборудване.

Традиционната индустриална автоматизация се справя с подобни проблеми на координацията от десетилетия. Производствените обекти обичайно изискват контролери, разпределени системи, измервателни уреди и надзорни приложения да работят като части от една 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 при конвенционалните корпоративни ИТ инсталации. Изчислителните натоварвания могат да се променят бързо, докато поддържащите охладителни и електрически системи трябва непрекъснато да реагират на тези промени.

Следователно предизвикателството не се ограничава до мониторинг на отделни чилъри, помпи, комутационна апаратура или електроенергийни системи. Операторите трябва също да разбират как поведението на оборудването влияе върху обекта като цяло.

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

Управлението може да се осъществява 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 си взаимодействат непрекъснато.

Промяната в изчислителното натоварване може да повлияе на отделянето на топлина. Термичните условия могат да повлияят на потребността от охлаждане. Потребността 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 интегрирането на системите.

Същата архитектура има за цел също да подобри последователността по време на пускането в експлоатация, експлоатацията и поддръжката.

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

Единен 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 разделяна между направленията електроснабдяване, механични системи, охлаждане и управление на обекта.

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

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

Тази системна перспектива е една от причините разпределените архитектури за автоматизация да остават в основата на силно взаимосвързаните промишлени процеси.

Прецизното управление се превръща в изискване на ниво обект

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

Платформата осигурява мониторинг в реално време, като същевременно поддържа управлението на променливи товари и охлаждащата инфраструктура. Emerson заявява, 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 експлоатационни изисквания. Управлението на ниво обект отчита взаимовръзката между множество системи и общото търсене на инфраструктура.

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 подпомогне по-широки стратегии за оптимизация.

Тази многослойна архитектура наподобява утвърдените практики за автоматизация на процеси, при които полевото управление, управлението на агрегатите и координацията на надзорно ниво изпълняват различни функции в рамките на една и съща йерархия на автоматизацията.

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

По-ранно откриване на необичайни условия

Надеждността е друга област, на която Emerson акцентира.

Компанията заявява, че интегрираното управление и оперативната видимост могат да помогнат на екипите да идентифицират необичайни условия на по-ранен етап.

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 засегнат потребността от охлаждане. Електрическите смущения могат да променят наличността или работните състояния на оборудването.

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 разпокъсаност, като представя свързаната технологична информация в обща оперативна среда.

По-ранното идентифициране не премахва 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 непрекъснато работещи съоръжения. Центровете за данни с изкуствен интелект все по-често се сблъскват със сходни очаквания за наличност и координация на инфраструктурата.

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

Emerson също 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 сроковете 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-мащабни 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, концепции за алармите и процедури за въвеждане в експлоатация.

Това разнообразие увеличава инженерната сложност през жизнения цикъл на обекта.

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

Това също 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 по интеграцията.

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

Технологиите DeltaV DCS и PLC изграждат ядрото на автоматизацията

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

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

Тази комбинация е особено важна за инфраструктура, която включва както непрекъснати технологични променливи, така и функции за управление, ориентирани към оборудването.

Архитектурите на DCS традиционно се свързват с координирано управление на процесите, визуализация за операторите и оперативен контекст за целия обект.

PLC контролерите се използват широко за автоматизация на машини, оборудване и последователности, където 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 хардуер за управление на Emerson, могат също да разгледат колекцията от системи Emerson DeltaV за примери за компоненти, използвани в средите за автоматизация на DeltaV.

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

AI се прилага в слоя за автоматизация

Emerson заявява, че технологиите му DeltaV DCS и DeltaV PLC включват специфични за контекста възможности на AI.

Според компанията тези възможности позволяват на центровете за данни да интегрират AI модели за 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 оптимизационен проблем.

Експлоатационните условия генерират непрекъсната информация за топлинното поведение, състоянието на оборудването, изменението на натоварването и производителността на системата. Оптимизационните модели могат да използват този контекст, за да подпомагат по-информирани експлоатационни стратегии.

AI обаче не премахва необходимостта от утвърдена инженерна дейност по автоматизация.

Базовата система за управление все още изисква структурирано измерване, надеждна логика за управление, определени експлоатационни граници и предвидими реакции при състояния 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.

Въвеждането в експлоатация е критичен тест за интеграцията

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

Въвеждането в експлоатация е етапът, на който интеграцията на подсистемите, управляващите последователности и експлоатационните 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 въвеждане в експлоатация могат да оценяват взаимодействията между механичната, топлинната и електрическата инфраструктура.

Това става особено полезно, когато управляващо действие предизвиква ефекти на друго място в обекта.

Инженерите могат да проверят дали оборудването се стартира правилно, дали технологичните условия реагират според очакванията и дали алармите точно представят необичайните състояния.

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

За обекти, 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 още един елемент от своя подход към автоматизацията на центровете за данни.

Компанията описва повторяеми оперативни модели и непрекъсната интелигентност, предназначени да подпомагат оптимизацията през жизнения цикъл.

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

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 сравнят настоящото поведение с предишни условия. Повтарящите се модели могат да разкрият възможности за оперативни корекции или за проучване на необходимостта от поддръжка.

Последователната системна архитектура също улеснява управлението на бъдещи промени.

Когато управляващите структури 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, където 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 центровете 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 съдържа физическите системи, отговорни за охлаждането, електроразпределението и механичната работа.

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

Слоят за надзорна автоматизация обобщава информацията от тези контролери и осигурява видимост на ниво обект.

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

След това оптимизационните функции могат да работят над или успоредно на тези управляващи слоеве, като използват оперативния контекст за подобряване на ефективността на обекта.

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

Критичните отговорности по управлението остават в рамките на утвърдените 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, трябва първо да определят кои инфраструктурни променливи изискват координирана видимост.

Отговорностите по управлението също трябва да останат ясно разпределени. Управлението на локалното оборудване, координацията на надзорно ниво и функциите за оптимизация трябва да имат отделни роли.

Проектирането на алармите заслужава същото внимание.

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

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

Наименованията 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-широко сближаване между цифровата инфраструктура и индустриалната автоматизация.

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

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

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

Включването на технологиите DeltaV DCS и PLC подсилва 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 съоръжението: термичните, механичните и електрическите системи се превръщат в части от една координирана операционна среда.

С разрастването и усложняването на изчислителната инфраструктура за изкуствен интелект тази системна перспектива може да стане все по-важна.