Upravljanje u “inteligentnom” postrojenju

 Mogućnosti prediktivne „inteligencije“ PlantWeb-a optimizuju poslovanje u mnogim tehnološkim postrojenjima. Postići optimalnu proizvodnju je cilj rada svakog tehnološkog procesnog postrojenja. U uslovima uskih operativnih okvira poslovanja i povećane globalne konkurencije, svaki napredak u postizanju boljih performansi rada je vrlo cenjen. Neplanirani zastoji zbog kvarova na opremi, povećani troškovi održavanja u odnosu na planirane i nedostatak iskusnog i obučenog osoblja može drastičko da utiče na probijanje granice isplativosti proizvodnje. Što se više tehnika i tehnologija razvija, raste i evoluira, sve se više informacija može dobiti iz pogona. Umesto da se po njih, redovno ili periodično, šalju u pogon ljudi, mi danas do informacija dolazimo daljinski koristeći „inteligentne“ merno-regulacione uređaje sa samog postrojenja. Ako proizvodno postrojenje može da dijagnostikuje sopstveni rad i identifikuje potencijalne probleme, a zatim prenese te informacije pravom osoblju, do rešenja potencijalnih problema se može doći sa kratkim ili bez ikakvih zastoja u radu. Svrha korišćenja prediktivne inteligencije uređaja u polju je da registruje i identifikuje potencijalne probleme pre nego što oni dovedu do havarije, koja u rizičnim industrijama može biti i katastrofična. Širok krug industrijskih objekata, uključujući postrojenja za naftu i gas, rafinerije, petrohemijska i hemijska postrojenja koriste Emerson-ovu „PlantWeb™ digitalnu arhitekturu u funkciji sistema za rano javljanje potencijalnih kvarova. Koristeći snagu inteligentnih uređaja u polju, Plant Web može da omogući najmanje 2% poboljšanja ukupne efikasnosti rada postrojenja i da redukuje troškove poslovanja i održavanja. Sem toga može da poveća bezbednost rada i pomogne očuvanju ekološke sredine, poboljša korišćenje energetskih i pomoćnih postrojanja. Dodatne uštede od 30% su moguće kroz smanjenje rizika i troškova pokretanja postrojenja. Većina savremenih uređaja u polju vam može dati nagoveštaj da negde u pogonu postoji problem, ali prepoznavanje i reagovanje na ove nagoveštaje je mnogo jednostavnije uz korišćenje softverskih aplikacija prediktivne inteligencije koje obuhvata PlantWeb. Kad nemate  pravu informaciju u pravo vreme havarije i greške u radu mogu izgledati katastrofično. Greške i kvarovi mehaničke opreme su najčešći uzrok problema u radu postojenja preradu nafte i gasa. Pumpe, kompresori, motori, ventili i merna oprema je izložena trenju, prljanju i podložna habanju. PlantWeb može da prati rad ovih uređaja i da ukaže na potencijalne probleme.

Na primer, ukoliko regulacioni ventil ima izvestan problem koji zahteva održavanje, tj istraživanje uzroka, poruka operateru koja bi intervenciju olakšala može biti: „I/P pretvarač će se zapušiti“ ili „I/P pretvarač je blokiran prljavštinom“. PlantWeb na ovo može čak i da sugeriše neophodnu akciju kao što je „Proveriti filter vazduha, ima naslaga prljavštine“. Operator procesa je obavešten istog trenutka kada je rad postrojenja potencijalno ugrožen. Ova osobina, funkcija je posebno korisna kada se proces odvija na udaljenoj lokaciji. Procesni inženjer iako stotinama kilometara udaljen može ispratiti rad postrojenja bez potrebe da utroši i jedan dan na putovanje do njega.

Uštede u održavanju

Održavanje je još jedna oblast koja je doživela značajno smanjenje troškova i povećanje produktivnosti. Jedna studija je pokazala da je 86% aktivnosti održavanja bilo reaktivno (zakasnelo) ili preventivno (nepotrebno). Dobra praksa pokazuje da se ovaj procenat može smanjiti na 40% sa pomeranjem aktivnosti ka prediktivnom / proaktivnom održavanju. Mnoga postrojenja u Evropi i Severnoj Americi su značajno smanjila broj ljudi u službi održavanja tako da je bezbedan rad postao osnovna briga. PlantWeb pomaže da se produktivnost raspoloživog osoblja popne na što viši nivo. Daljinska dijagnostika pomaže da se smanji broj nepotrebnih intervencija izlazaka  na teren. 35% ovih izlazaka je sa ciljem rutinskih provera, 28% izlazaka je zbog nepostojećih problema, 20% u cilju kalibracije uređaja, 6% zbog podešavanja nule mernih instrumenata, 6% zbog zapušenja impulsnih linija i 4% zbog stvarnih kvarova na uređajima u polju. Dakle najveći broj izlazaka se svodi na „lov na duhove“ i proveru uređaja koji ispravno rade. Sa PlantWeb-om u funkciji u pogon šaljete čoveka da obavi posao koji je neophodan, a ne samo stvar rutine. Mogu se uočiti i jasne uštede u odnosu na planirane troškove održavanja. Moguće je da se ništa loše ne dešava sa uređajem, ili delom opreme, koji rade planiranih godinu dana ili dve dana i za koje je, po planu održavanja, predviđena zamena novim. Korišćenjem PlantWeb-a imaćete rano ili pravovremeno upozorenje da li i kada takva oprema treb a da bude zamenjena novom. Korišćenjem ovog paketa uštedećete na rezervnim delovima ili na troškovima rane, nepotrebne rekalibracije. Na nivou cele fabrike, ove uštede koje utiču na njene operativne rashode (OPEX) povećavaju ukupnu efikasnost preduzeća.

Smanjenje broja intervencija

Korisnici PlantWeb proizvoda uočavaju i izveštavaju smanjenju broja regulacionih petlji prebačenih u ručni režim za 20% do 40%, i poboljšani, optimizovani rad na 80% regulacionih petlji koje su uticale na preteranu varijabilnost procesa. Kada su pogoni novi regulacioni krugovi su podešeni za rad na idealnom, projektovanom, procesu. Kako se uslovi i stanje procesne opreme vremenom menja, i regulacioni krugovi više ne obavljaju svoju funkciju dovoljno dobro, operateri počinju sve češće i više petlji da prebacuju u ručni režim nebi li stabilizovali proces i kompenzovali njegovu varijabilnost. Povrfh svega iskustvo nam govori da mnoge petlje nisu nikada podešene i da rade sa fabričkim (default) parametrima. Rezultat toga je da koristi i poboljšanja rada procesa koje bi trebalo da pruže primenjeni APC (Advance Process Control) algoritmi jednostavno izostaju. Budući da je APC hierarhijski postavljen iznag osnovnih upravljačkih zadataka, kao što su regulacioni krugovi za održavanje zadatih vrednosti procesnih veličina, i podrazumeva njihov pravilan rad, svako prebacivanje u ručni rad praktično isključuje korišćenje algoritama naprednog upravljanja čiji bi rezultat rada bio fino podešavanje zadatih vrednosti regulacionih krugova.

Distribuiranost a ne centralizovanost

PlantWeb sistem je distribuiran u upravljačkoj mreži. Ne zavisi od rada DCS (Distributed Control System) upravljačkog sistema. Dizajniran u skladu sa činjenicom da se „inteligentni“ uređaji nalaze posvuda u procesnom postrojenju. Integrisati ovu „pamet“ elektronskih procesorskih uređaja i dobijati prave informacije koje se automatski šalju pravoj osobi je danas od suštinskog značaja. Emerson je bio lider i u razvoju FOUNDATION™ Fieldbusa (FF), tehnoligije koja je ključna u PlantWeb arhitekturi. Emersonovi merno-regulacioni uređaji u polju, upravljački sistemi i softver funkcionišu kao jedna celina u cilju pružanja maksimalne koristi digitalne, dvosmerne komunikacije koja je deo FF tehnologije. Emerson-ova Smart Wireless tehnologija, koja je bazirana na IEC 62591 (WirelessHART) standardu, pruža operaterima fleksibilnost koja ranije nija bila viđena. Sa njom je sada moguće imati uvid i informacije sa delova postrojenja koja nisu bila dostupna. WirelessHART koristi tehnologiju „samoorganizujuće“ mreže koja prevazilazi probleme  bežičnih instalacija koje zahtevaju da su uređaji jedni drugima „u vidnom polju“. Sama mreža automatski pronalazi najbolju komunikacionu rutu od uređaja koji šalje informacije iz pogona do prijemnika „gateway“ uređaja, odnosno DCS sistema.

Ako je veza trenutno blokirana, signali se preusmeravaju preko sustednih bežičnih uređaja u mreži, koji u ovom slučaju rade kao primopredajnici ili repetitori i na taj način održava komunikaciju neprekidnom. Ovi alternativni, redudantni, tokovi podataka eliminišu postojanje kritičnih tačaka, koje mogu da uzrokuju često pucanje veza i pad sistema. Široko podržan WirelessHART omogućava korisnicima da brže i lakše dođu do koristi koje donose bežične tehnologije, zadržavajući u isto vreme kompatibilnost sa postojećom opremom alatima i sistemima. Veliki broj uređaja u polju (mernih uređaja, ventila, transmitera vibracija…) su danas proizvedeni u skladu sa ovim standardom i koriste se u različitim industrijskim pogonima.

„Smart“ inženjering, „Smart“ instrumentacija

Emerson je usvojio PEpC pristup izgradnji objekata u kome on stupa u partnerske odnose sa Investitorom u ulozi strateškog isporučioca merno-regulacione opreme u toku procesa izrade projekata, nabavke pa kroz inženjering do puštanja pogona u rad. Korišćenje PEpC umesto EPC (Engineering-Procurment-Construction), modela mogu se postići uštede vremena od 10% do 15% i smanjenje troškova 4% do 8% poredeći sa tradicionalnim EPC procesom. Funkcije projektovanja i inženjeringa su pojednostavljene u toku ovog procesa korišćenjem Emerson-ovog DeltaV digitalnog sistema automatskog upravljanja. Konkretno, inženjering i vreme potrebno za konfiguraciju instrumenata se skraćuje korišćenjem standardnog DeltaV softvera za izradu upravljačkih strategija baziranog na funkcionalnim blokovima. Inženjeri mogu definisati svoje potrebe u smislu upravljanja pogonom kroz izbor unapred dizajniranih upravljačkih strategija iz svoje biblioteke funkcionalnih blokova. Jedinstveni korisnički program omogućava konfiguraciju ulazno-izlaznih signala bilo da su oni 4-20mA, HART, WirelessHART ili FF. Raspoloživi prostor u kontrolnoj sobi je stalna briga projektanata. PlantWeb i FOUNDATION Fieldbus dozvoljavaju smanjenje broja ormana automatike i time dimenzija controlnih soba. I/O (ulazno/izlazni) moduli tradicionalnih DCS sistema se sastoje od kartica diskretnih ulaza, diskretnih izlaza, analognih ulaza i analognih izlaza. DeltaV sistem pored tradicionalnih koristi fildbus I/O kartice koje integrišu mnogo veći broj uređaja u pogonu u odnosu na tradicionalne.

DeltaV  izvorno podržava i integriše WirelessHART uređaje dodatno redukujući broj fizičkih veza. Bežična tehnologija eliminiše i potrebu i troškove za ugradn ju rezervnih ulazno/izlaznih kartica, rezervnog kapaciteta procesora DCS kontrolera. Dalje redukuje troškove materijala i radova kabliranja, ugradnje regala, uvodnika, marshalling kabineta, razvodnih kutija, samosigurnosnih barijera.

U toku pokretanja postrojenja (start up) softver za prediktivno, intuitivno održavanje može da detektuje i javi sve greške nastale tokom instalacije sistema. Na primer, isti uređaji koji nadziru rad rotacione opreme za potrebe održavanja mogu obavestiti operatere da postoje problemi vezani za vibracije ili podmazivanje ležajeva. Dijagnostika uređaja može da detektuje zagrevanje ili zapušenje impulsnih linija. Dijagnostika rada ventila po pitanju trenja, sile naleganja na sedište i problema sa napajanjem vazduhom, takođe može detektovati nekorektnu kalibraciju, loše montirane zaptivke i nedovoljne pritiske aktuacije kod startovanja pogona.

Da biste dalje istraživali kako Emerson može optimizovati vašu proizvodnju posetite