Өнеркәсіп 4.0 қалай DCS-тің жаңартылуын ақылды процестерді басқаруға жетелейді
Өнеркәсіп 4.0 толқыны дәстүрлі процесс автоматизациясын қайта қалыптастырады
Өнеркәсіп 4.0 өнеркәсіптік автоматтандыру даму жолдарын қайта анықтайды. Ол ақылды сенсорлар, өнеркәсіптік IoT және бұлттық басқару технологияларын біріктіреді. Дәстүрлі процесс зауыттары әлі де ескірген жеке басқару жүйелеріне сүйенеді. Бұл ескірген жүйелерде деректерді өзара байланыстыру және ақылды талдау функциялары жоқ. Сондықтан DCS жаңартуы сандық трансформацияның негізгі қадамына айналады. Мұнай-химия, химия, энергетика және целлюлоза сияқты процесс салалары әрдайым тұрақты, үздіксіз және жоғары дәлдіктегі өндірісті басқаруды талап етеді.
Дәстүрлі өндірістегі ескі DCS-тің негізгі шектеулері
Көптеген ескі DCS жабық және меншікке тиесілі операциялық архитектураларды қолданады. Олар заманауи PLC және өнеркәсіптік IoT құрылғыларымен үздіксіз байланыса алмайды. Сонымен қатар, ескі басқару жүйелері қосалқы бөлшектердің жетіспеушілігіне тап болады. Олардың желілік қауіпсіздік модульдері қазіргі өнеркәсіптік қорғау стандарттарына сай емес. Ескірген DCS-тің жоспарланбаған тоқтап қалуы зауыттарға жыл сайын үлкен шығын әкеледі. Өнеркәсіп статистикасы көрсеткендей, ескі DCS процесс саласындағы өндіріс ақауларының 28%-ін тудырады. Сонымен қатар, ескі жүйелер нақты уақыттағы өндіріс деректерін оңтайландыруды қолдамайды.
Өнеркәсіп 4.0 технологиялары DCS-тің қайталама жаңартуларын қалай жетелейді
Өнеркәсіп 4.0 AI, үлкен деректер және edge есептеуді жаңа DCS платформаларына біріктіреді. Жаңа модульдік DCS архитектуралары жүйенің масштабталуын айтарлықтай жақсартады. Кәсіпорындар функционалдық кеңейту кезінде толық жүйені ауыстырудан аулақ болады. Өнеркәсіп деректері бойынша модульдік DCS қолдану үш жыл ішінде 35% өсті. Сонымен қатар, ақылды алгоритмдер автоматты процесс параметрлерін баптауды жүзеге асырады. Бұл қолмен басқаруды алмастырып, өндіріс жағдайларын айтарлықтай тұрақтандырады. Қазіргі заманғы DCS зауыттың MES жүйелерімен үздіксіз деректер байланысын қамтамасыз етеді.
Жаңартылған DCS-тің процесс саласын басқарудағы практикалық артықшылықтары
Оптимизацияланған Өнеркәсіп 4.0 негізіндегі DCS жалпы операциялық тиімділікті арттырады. Өріс қолдану деректері өндіріс операциясының тиімділігін 20% жоғарылағанын растайды. Сондай-ақ, ол өндіріс бірлігіне шаққандағы өнеркәсіптік энергия тұтынуды шамамен 15% қысқартады. Ақылды дабыл басқару адам қателіктерін құжатталған жағдайларда шамамен 45% төмендетеді. Жаңартылған жүйе қашықтан бақылау мен адамсыз патруль жұмыстарын қолдайды. Сондықтан зауыт басқармасы нақтыланған және ақылды басқаруды жүзеге асырады. Процесс сапасының тұрақтылығы мен өнімнің шығымы айқын жақсарады.
Сенімді өнеркәсіптік қолдану мысалдары және практикалық әсерлері
Әлемдік жетекші бірнеше кәсіпорын сәтті DCS жаңарту жобаларын аяқтады. Phillips 66 мұнай өңдеу зауыты ескі жүйелерін Honeywell Experion PKS-ке жаңартты. Жоба желі оқшаулануын және киберқауіпсіздік қауіптерін жойды. Ол дабыл басқаруды оңтайландырып, жарамсыз дабылдарды 60%-ға азайтты. Отандық мұнай-химия кәсіпорны APC және DCS интеграцияланған шешімдерін қабылдады. Ол негізгі өндіріс жабдықтарын бір басу арқылы автоматты басқаруды жүзеге асырды. Жаңартудан кейін өндіріс желісінің тұрақтылық деңгейі 92%-дан 99,6%-ға дейін өсті. Химия зауыты Yokogawa DCS-ін жаңа ақылды платформаларға көшіруді жүзеге асырды. Бұл техникалық қызмет көрсетудегі қиындықтарды шешіп, жыл сайынғы жоспарланбаған тоқтап қалуларды 23% азайтып, миллиондаған шығындарды болдырмады.
Болашақ DCS даму тенденциялары туралы кәсіби пікірлер
Автоматтандыру инженериясы тұрғысынан алғанда, DCS ақылдығы тереңдейді. Болашақ DCS PLC, қауіпсіздік жүйелері және бақылау модульдерін жоғары деңгейде біріктіреді. AI негізіндегі ақау болжау стандартты DCS негізгі функциясына айналады. Алайда көптеген шағын және орта зауыттар DCS жаңартуларын кешіктіреді. Бұл әрекет қауіпсіздік тәуекелдері мен тиімділік шектеулерін тудырады. Кәсіпорындар біржолғы толық ауыстырудың орнына кезең-кезеңмен трансформацияны қабылдауы тиіс. Бұл тәсіл трансформация шығыны мен өндіріс үздіксіздігін жақсы теңестіреді.
Типтік қолдану сценарийлері және мақсатты шешімдер
Сценарий 1: Мұнай-химия үздіксіз өндірісті басқару
Жаңа DCS нақты уақыттағы оңтайландыру жүйелерін біріктіріп, реакция параметрлерін тұрақтандырады. Ол ұзақ циклді және жоғары жүктемелі мұнай-химия өндіріс талаптарына бейімделеді. Жақында енгізілген жүйе өнімділікті 12% арттырды.
Сценарий 2: Таза химия қауіпсіздігін бақылау басқармасы
Ақылды DCS қауіпсіздік аспап жүйелерін байланыстырып, қауіпті оқиғалардың алдын алады. Ол қауіпті химиялық өндіріс деректерінің толық процесс бойынша ізделуін қамтамасыз етеді. Бір нысанда 18 ай бойы қауіпсіздік оқиғалары тіркелмеді.
Сценарий 3: Энергетикалық зауытта энергия үнемдеу оңтайландыруы
DCS жабдықтардың жұмыс деректерін талдап, энергия жеткізу стратегияларын реттейді. Ол қуат жабдықтарының артық энергия тұтынуын тиімді азайтады. Өлшеу нәтижелері шығарылған тоннаға шаққандағы энергия тұтынудың 14,5% төмендегенін көрсетті.
Автор: Сун Минъюань, мұнай-химия қолданбаларына арналған PLC, DCS және халықаралық өнеркәсіптік басқару брендтері бойынша автоматтандыру инженері.
