Atualização de IHM com virtualização reduz as paradas na Petroamazonas

Histórico

A Petroamazonas é o maior produtor de petróleo do Equador, responsável por quase dois terços da produção do país. Após uma fusão com a Petroecuador EP em 2013, a empresa mais do que dobrou suas taxas de produção para os atuais níveis de cerca de 355.000 barris por dia.

Sediada na capital do Equador, Quito, as operações de exploração, desenvolvimento e produção de petróleo estão espalhadas por 17 locais diferentes no país. A maioria desses locais estão em florestas fechadas na bacia Oriente na metade ocidental do Equador.

A maior parte das instalações da empresa era operada anteriormente por diversas empresas de petróleo e gás. As empresas adquiriam e desenvolviam uma instalação, operavam por um curto período e então a devolviam à Petroamazonas. Como resultado disso, as instalações sentiam grandemente a falta de processos e equipamentos padronizados.

A Petroamazonas precisava padronizar seus sistemas e processos para melhorar a eficiência, e simplificar os reparos e a manutenção. Para melhorar a conectividade na empresa, ela trabalhou com a Rockwell Automation para padronizar a infraestrutura de IHM e virtualizar seus servidores para reduzir o tempo de parada e despesas com equipamentos.

Desafio

A Petroamazonas adquiriu duas novas instalações de produção, os campos Eden Yuturi e Indillana, que produziam aproximadamente 81.000 barris de petróleo por dia. Quando a empresa assumiu a propriedade, ficou evidente que a infraestrutura da interface homem-máquina (IHM), que era uniforme entre as duas instalações, estava desatualizada e precisava de atualização ou substituição. A plataforma de software de IHM era instável, e o sistema operacional obsoleto, com falta de licenças e chaves seriais duplicadas. Os servidores físicos também tinham perdido a garantia.

“A infraestrutura não era mais confiável, e isto culminou em problemas reais para nossos operadores nas instalações”, diz Javier Maldonado, supervisor de aplicação técnica da Petroamazonas. “Ela alcançou o ponto em que havia diariamente problemas de relatórios nas instalações. Quedas constantes do sistema exigiam que os servidores fossem reiniciados porque não havia servidores de backup, e os 40 minutos necessários para o reinício levavam a demoradas paralisações.”

A infraestrutura existente tinha também limitações nas informações que podia prover para o pessoal da fábrica. Os operadores não podiam facilmente coletar e analisar dados históricos, por exemplo, o que poderia ajudá-los a identificar tendências e aprimorar as operações nas instalações.

Em paralelo a tudo isso, as aplicações de petróleo e gás nos campos Eden Yuturi e Indillana estavam crescendo em tamanho e em demanda. Como resultado, as instalações tinham que ser expandidas e mais tags, alarmes e serviços eram exigidos. Isto levou a um aumento do número de servidores físicos de dados nas instalações, levando os datacenters ao máximo da sua capacidade.

A Petroamazonas procurou aumentar a disponibilidade, confiabilidade e manutenção de sua infraestrutura de IHM nas duas instalações e, ao mesmo tempo, otimizar os recursos da empresa.

Solução

As duas instalações de Eden Yuturi e Indillana já utilizavam hardware base da Rockwell Automation, incluindo os sistemas de controle ControlLogix^® da Allen-Bradley^® e controladores CompactLogix^™. Por isso a Petroamazonas escolheu usar os softwares FactoryTalk^® View e FactoryTalk Historian da Rockwell Automation para suas necessidades de desempenho, visibilidade e gestão de dados devido à compatibilidade do software e à facilidade de integração com o hardware existente.

O software de IHM FactoryTalk View utiliza uma interface familiar para permitir à Petroamazonas reduzir os tempos de desenvolvimento e treinamento. O software pode ser utilizado para tudo, de aplicações de uma única máquina a aplicações corporativas de nível de supervisão, e dá ao pessoal da Petroamazonas acesso a dados históricos e em tempo real.

A Rockwell Automation apoiou o projeto a partir de seu escritório no Equador, localizado em Guayaquil, e também ofereceu troca das licenças da maior parte do software que estava sendo substituído.

Ao invés de preparar, testar e implementar a nova arquitetura de IHM nas infraestruturas antigas das duas instalações, sobrecarregando ainda mais os datacenters, Maldonado e sua equipe optaram por uma abordagem completamente nova – a virtualização. A Rockwell Automation e a equipe de TI da Petroamazonas migraram as plataformas de IHM dos servidores físicos para servidores virtuais nas duas instalações.

“A virtualização permitiu recursos atraentes de backup e proteção de dados, e deu aos nossos operadores maior flexibilidade para quaisquer mudanças futuras”, disse Maldonado. “Atualizamos para uma moderna plataforma de SDCD PlantPAx^® virtualizada da Rockwell Automation devido à compatibilidade que ela oferece com as aplicações que utilizamos e porque sabíamos que o processo de migração seria mais suave, com mínimo impacto em nossas operações.”

O PlantPAx é construído sobre uma arquitetura padrão. Nos sistemas virtualizados, os PlantPAx Virtual Image Templates podem prover os elementos-chave do sistema principal PlantPAx como modelos drop-in pré-configurados.

Para se preparar para a migração, a equipe de TI da Petroamazonas clonou os servidores físicos nos servidores virtuais nas duas instalações, e novos modelos de servidor foram preparados. As infraestruturas agora virtualizadas foram dimensionadas para armazenamento e redundância com as duas arquiteturas validadas. O campo Eden Yuturi foi migrado de oito servidores físicos para três físicos e 16 virtuais. O campo Indillana foi de sete servidores físicos para três físicos e 13 virtuais.

Resultados

A infraestrutura de IHM atualizada com virtualização passou a oferecer resultados imediatos, uma vez implantada nas duas instalações.

”A coleta de dados utilizando o software FactoryTalk é agora 10 vezes mais rápida comparada com o nosso sistema anterior”, diz Maldonado. “Este sistema de IHM é mais estável, mais confiável e oferece mais recursos que o sistema herdado, o que nos permitirá monitorar melhor nossos processos e ajudar os operadores a tomar melhores decisões em suas operações diárias. E também nos ajuda a gerenciar melhor o crescente número de tags, que agora chega a cerca de 190.000 nas duas instalações.”

A infraestrutura virtualizada proveu melhorias mensuráveis em redução de tempo de parada. As instalações não têm mais tempos de parada durante atividades de manutenção, e o tempo de reinicialização do servidor foi reduzido de 40 para 5 minutos. A decisão de utilizar servidores virtuais em vez de físicos também reduziu o custo de capital da empresa em 70%.

A quantidade de tempo exigida para implementar novos servidores também aumentou drasticamente. Um servidor virtual pode ser implementado em cerca de 30 minutos, enquanto que um servidor físico pode demorar de 60 a 70 dias.

Baseado nos resultados dos projetos das instalações de Eden Yuturi e Indillana, a Petroamazonas decidiu analisar as plataformas de IHM utilizadas em suas outras instalações e está em processo de estender o mesmo sistema a 13 instalações adicionais para ter uma empresa totalmente conectada.

Os resultados mencionados acima são específicos para uso de produtos e serviços da Rockwell Automation pela Petroamazonas, em conjunto com outros produtos. Os resultados específicos podem variar de um cliente para outro.