Неліктен көпшілік PLC және DCS жүйелері ISO 50001 талаптарына сай келмейді
Дәстүрлі басқару жүйелері өндіріс логикасын энергия деректерінен жоғары қояды. Олар нақты уақыттағы электр қуаты, бу немесе сығылған ауаның тұтынуын тіркей алмайды. Үшінші тарап өлшегіштері 3%-дан 6%-ға дейінгі жинақталған деректер ауытқуын енгізеді. Жеке энергия желілері өндіріс жұмыс уақыты сигналдарымен сирек синхрондалады. 15 жылдық сайтты іске қосу тәжірибесіне сүйенсек, процестік зауыттардың 68%-ы ISO 50001 аудитінен өтпейді. Негізгі сәтсіздік – құрылғы деңгейіндегі энергия жазбаларының жоқтығы.
Emerson Smart Measurement Unit: Екі ядролы шеткі аппараттық архитектура
Emerson жоғары жылдамдықты үлгілеу үшін екі ядролы шеткі алу чиптерін қолданады. Құрылғы 10 мс деректерді жазуды қолдайды, бұл кәдімгі 100 мс өнеркәсіптік өлшегіштерге қарағанда әлдеқайда жылдам. Сондай-ақ, желі үзілістері кезінде 72 сағаттық жергілікті жоғалтусыз кэш бар. Сондықтан толық өндіріс циклін талдау үшін толық энергия жазбаларын қамтамасыз етеді. Жалпы өлшегіштерден айырмашылығы, бұл құрылғы Emerson Ovation DCS және PACSystems PLC-ге алдын ала бейімделген. Инженерлерге қосымша протокол әзірлеудің қажеті жоқ. Нақты жобаларда бұл инженерлік ақауларды түзету уақытын 42%-ға қысқартады. Құрылғы IEC 61850 және ISO 50001 стандарттарына толық сәйкес келеді.
Құрылғы шкафын өзгертпей Brownfield қайта жабдықтау
Көптеген ескі зауыттар шектеулі кеңейту ұяшықтары бар мұрағаттық басқару жүйелерін пайдаланады. Emerson бастапқы шкаф сымдарын өзгертпей бүйірге ілінетін орнатуды қолдайды. Дәстүрлі үшінші тарап өлшегіштері жиі қосымша шлюздер мен шкаф кеңістігін талап етеді. Brownfield жаңғырту жобаларында бұл құрылғы жалпы аппараттық инвестицияны 28%-ға азайтады. Ол Modbus TCP, Profinet IO және EtherNet/IP-пен үздіксіз қосылады. Сонымен қатар, Emerson TSI діріл мониторинг жүйелерімен байланысады. Бұл Emerson-ның түпнұсқа автоматтандыру экожүйесіне тән энергия-механикалық байланыс талдауын жасайды.
Өлшенетін KPI: Құрылғы деңгейіндегі деректерден энергия үнемдеуге дейін
Құрылғы әрбір өндірістік жабдықтың энергия тұтынуын тәуелсіз бақылайды. Энергия тұтынуды жұмыс, күту және ақау қуат күйіне бөледі. Жүйе сағаттық, күндік және айлық энергия KPI есептерін автоматты түрде жасайды. Пайдаланушылар аномальды қуат шарықтау үшін теңшелетін шекті дабылдарды орната алады. Emerson-ның жаһандық жоба дерекқорына сәйкес, өлшенетін пайда айқын. Зауыттар өнім бірлігі энергия тұтынуын 14%-дан 22%-ға дейін азайтты. Орындық операциялық топтар қолмен энергия статистикасын жүргізу жұмысын 70%-ға қысқартты.
Инженерлік пікір: Неліктен бұлттық платформалар нашар алаң деректерін түзете алмайды
Көптеген зауыт басшылары бұлттық энергия платформаларына артық инвестиция салады. Олар алдыңғы өлшеу аппараттарының дәлдік шектеуін елемейді. Менің тәжірибемде, нашар шикі деректер бұлттық талдауды пайдасыз етеді. Аппараттық дәлдік барлық энергия оңтайландыру әсерлерінің жоғарғы шегін анықтайды. Болашақ ақылды зауыттар энергияны басқаруды біріккен DCS логикасына енгізеді. Тәуелсіз энергия басқару платформалары үш жыл ішінде қажетсіз болады. Алдыңғы жоғары дәлдікті өлшеу құрылғылары стандартты автоматтандыру компоненттеріне айналады.
Нақты жұмыс деректері бар расталған өнеркәсіптік жағдайлар
Colgate-Palmolive орау желісі: 16% ағып кетуді анықтау, 15% энергия үнемдеу
Emerson құрылғылары жоғары жылдамдықты орау желісінде сығылған ауаны бақылады. Жүйе жалпы ауа тұтынуының 16%-ын құрайтын жасырын ағып кетулерді анықтады. Инженерлер энергия деректерін бастапқы PLC-мен байланыстырып, пневматикалық әрекет логикасын оңтайландырды. Өндіріс желісі өнімділік төмендемей тұрақты 15% энергия үнемдеуге қол жеткізді. Жоба үшінші тараптың ISO 50001 аудитінен толық қадағалана алатын деректермен өтті.
Тай химия зауыты: 1,2 МВт шың жүктемесін ауыстыру, жылдық $480,000 үнемдеу
Үлкен химия зауыты Emerson құрылғыларын PACSystems PLC-мен сәйкестендірді. Жүйе 12 жоғары қуатты реакция ыдыстарының нақты уақыттағы қуат жүктемесін бақылады. Топ маңызды емес жүктемелердің 1,2 МВт-ын шың емес электр энергиясы кезеңдеріне ауыстырды. Зауыт жыл сайын электр энергиясына $480,000 үнемдеді, өндіріс тоқтаусыз. Қайтарым мерзімі сегіз айдан аз болды.
We Energies: 31% тұрақтылық жақсарту, $1,200 орнату үнемі
АҚШ-тағы муниципалдық энергия жеткізушісі қаныққан бу өлшеу жүйелерін жаңартты. Emerson ақылды құрылғылары нақты уақыттағы өтемді масса ағынын өлшеуді қамтамасыз етті. Жоба бір реттік алаң сымдарын және еңбек шығындарын орнатуда $1,200 үнемдеді. Ұзақ мерзімді өлшеу нүктесінің тұрақтылығы ескі өлшегіштерге қарағанда 31% жақсарды. Жүйе 14 ай бойы калибрлеу ауытқусыз жұмыс істеді.
Автоматтандыру инженерлері үшін енгізу нұсқаулары
Орнатудан бұрын бар DCS немесе PLC-мен толық протокол сәйкестендіру тесттерін өткізіңіз. Электромагниттік кедергіні болдырмау үшін сигнал сымдарын қуат сымдарынан бөлек жүргізіңіз. Аппараттық дәлдікті әр алты ай сайын калибрлеңіз, тоқсандық рутиналық тесттерді емес. Энергия дабыл сигналдарын жабдық ақау дабылдарымен бір басқару экранында байланыстырыңыз. Болашақ көміртекті басқару платформасын интеграциялау үшін IIoT деректер интерфейстерін резервтеңіз.
Қорытынды
Emerson ақылды өлшеу құрылғысы алдыңғы энергия деректеріндегі қиындықтарды шешеді. Ол жасыл алаң жобалары мен brownfield автоматтандыру жаңартуларына жарайды. Зауыттарға ISO 50001 аудит талаптарын орындауға және 14-22% өлшенетін үнемдеуге көмектеседі. Түпнұсқа Emerson PLC және DCS-пен біріктірілгенде, толық энергия жабық циклін басқаруды қамтамасыз етеді.
Автор: Song Mingyuan, PLC, DCS және халықаралық өнеркәсіптік басқару брендтері бойынша мұнай-химия саласындағы автоматтандыру инженері.
