Näme üçin döwrebap himiýa zawodlary özboluşly dolandyryş kynçylyklaryna duşýar
Ýokary töwekgelçilikli önümçilik iň ýokary ygtybarlylygy talap edýär
Himiýa prosesleri ýangyjy maddalary we uzaga çeken, böleniksiz iş tapgyrlaryny öz içine alýar. Köpgatly reaksiýa gurluşlary esasan meýilleşdirilen duralgalarsyz ýylына 8 760 sagat işleýärler. Parametrleriň hatda ownuk üýtgemeleri-de partlama ýa-da zäherli syzma howpuny döredip biler. Şonuň üçin dolandyryş ulgamlary ýokary durnuklylygy we çalt jogap bermek ukybyny üpjün etmeli.
Adaty integrirlenen DCS möhüm gowşaklyklary görkezýär
Meýdan synaglary adaty integrirlenen DCS ulgamynda ýylda 6,2% göçgünsiz duralgalaryň ýüze çykýandygyny görkezýär. Merkezi logika esasy kontrollerler näsaz bolanda bütin liniýanyň durmagyna sebäp bolýar. Köne platformalar uly maglumat seljerişini ýa-da akylly irki duýduryşlary goldap bilmeýär. Mundan başga-da, uýgunlaşmagyň pesligi PLC integrasiýa şowsuzlyklarynyň derejesini 11,7%-e çenli ýokarlandyrýar.
Global standartlar SIL 3 laýyklygynyň hökmanylygyny talap edýär
Ähli himiýa dolandyryş taslamalary IEC 61508 we IEC 61511 standartlaryna laýyk bolmaly. Ýokary töwekgelçilikli reaksiýa böleklerinde SIL 3 şahadatnamaly dolandyryş platformalary zerur. Mundan başga-da, zawod eýeleri uzak möhletleýin ätiýaç şaýlarynyň çykdajylarynyň pes bolmagyny isleýärler. Bölünşik akylly DCS häzirki wagtda täze desgalarda ulanmak üçin ýeke-täk kadalara laýyk çözgütdir.
ABB bölünşik akylly DCS arhitekturasyndaky esasy innowasiýalar
Üç gatly fiziki arhitektura ýeke nokatly näsazlyklary ýok edýär
Bu çözgüt meýdan dolandyryş gatlagyny, edge hasaplaýyş gatlagyny we gözegçilik gatlagyny öz içine alýar. Ýerli proses dolandyryşy merkezi serwer dolandyryşyndan aýry bolýar. Meýdan kontrollerleri merkezi hyzmatkär birikmeden çykanda-da özbaşdak işlemegini dowam etdirýär. Bu arhitektura, merkezi DCS ulgamlary bilen deňeşdirilende, ýeke nokatly näsazlyk töwekgelçiligini 92% azaldýar.
Himiýa prosesleriniň ýörite ýagdaýlary üçin öňünden gömülen logika
ABB polimerizasiýa we distillasiýa üçin ýörite dolandyryş algoritmlerini öňünden ýükleýär. Ulgam PID parametrlerini el işi bolmazdan awtomatiki sazlaýar. Reaksiýa gazanlarynda serişdeleriň konsentrasiýasynyň duýdansyz üýtgemelerine uýgunlaşýar. Mundan başga-da, ulanyjylar belli bir cehýana degişli aýratyn prosesler üçin logikany özleşdirip bilerler.
Bir platforma zawodyň ähli awtomatizasiýa serişdelerini birleşdirýär
DCS bir platformanyň üstünde DCS, PLC we TSI ulgamlaryny integrirleýär. Gurlan umumy protokollar meýdan gurallarynyň sekiz görnüşi bilen birikmegi üpjün edýär. Ulgam baglanyşdyrylan TSI modullary arkaly kompressor yrgyldylary barada hakyky wagt maglumatlary ýygnap durýar. Netijede, zawodyň awtomatizasiýasynda maglumatlaryň ähli “adyrlan” adabalaryny (data silos) dolulygyna aradan aýyrýar.
Bäsdeş DCS we PLC çözüwleri bilen deňeşdirilende sanly taýdan subut edilen artykmaçlyklar
Iň çalt näsazlykdan geçiriş önümçiligi dowam etdirýär
ABB gyzgyn rezerwirlän kontrollerleri göçme wagtyna birikdirilen dolandyryja geçmegi diňe 35 millisekuntda, üznüksiz we ýitgisiz amala aşyrýar. Bu tizlik umumy bazardaky bäsdeş DCS ulgamlarynyň ortaça görkezijisinden 65% ýokarydyr. Dolandyryjylary doly ýükde çalşyrmak synaglarynda proses parametrlerinde hiç hili üýtgeme ýüze çykmaýar. Meniň sahadymdaky maglumatlar 24 aý üznüksiz döwürde önümçilikde nol öwrülişigini görkezýär.
Edge hasaplaýyş ulgamynyň ulgamyň tordan peýdalanmagyna güýçli täsiri
Ýerli edge nokatlary meýdandan gelýän hakyky wagt maglumatlarynyň 70%-ini ýerinde işläp çykýar. Bu, merkezi senagat Ethernet trafigini hemişelik ýagdaýda 68% peseldýär. Ulgam adaty DCS bilen deňeşdirilende, adaty däl proses ýagdaýlary boýunça habar duýduryşlaryny ortaça 2,3 sekunt öňräk berýär. Mundan başga-da, wagtlaýyn tor kesilende awtomatiki dolandyryşy offlayn ýagdaýda goldaýar.
Bäş ýyllyk ýaşaýyş dolanyşygy çykdajylaryndaky tygşytlylyk subut edildi
ABB birleşdirilen inženerçilik programmasy programmirleme zähmet mukdaryny 42% azaldýar. Uzakdan näsazlyk diagnozynyň kömegi bilen ýerinde hyzmat işleriniň ýygylygy ýylda 47% peselýär. Açyk modul arhitekturasy ulgamyň gulluk möhletini 15 ýyl we ondanam köp wagta uzaldýar. Umuman, bäş ýyllyk awtomatizasiýa boýunça OPEX adaty merkezi DCS ulgamlaryndan 27% pes bolýar.
Bölünşik DCS üznüksiz prosesler üçin ýekeleşdirilen PLC-dan has ýokary netijelilik berýär
Ýekeleşdirilen PLC diskret partiýa görnüşli önümçilige gabat gelýär, emma üznüksiz liniýalar üçin laýyk däl. PLC ulgamlarynda cehýanlaryň arasyndaky bitewi, merkezden dolandyrylýan meýilleşdiriş ýok. Emma ABB bölünşik DCS ulgamy cehýandan-cehýana baglanyşygy bir sekuntyň içinde amala aşyrýar. Şonuň üçin ol 24/7 iş edýän üznüksiz himiýa önümçiligi üçin has laýyk çözgütdir.
15 ýyllyk taslama tejribesinden alnan meýdan tejribeleri we pudak seljerişleri
Köne himiýa zawodlaryny döwrebaplaşdyrmakdaky umumy ýalňyşlyk
Köp zawod dolandyryjylary köne platformalara gelip ýetende, doly ulgam çalşygyny saýlaýarlar. Doly täzeden gurmak 7–15 günüň önümçilik ýitgisini döredýär. Taslama tejribesine görä, basgançaklaýyn migrasiýa iň tygşytly ýol bolup durýar. Nokatlaýyn, basgançaklaýyn çalyşmalar arkaly özgertmeler wagtynda noldan shutdown ýitgisini gazanmak bolýar.
Geljekki nesil proses dolandyryş ulgamlary
Geljekde DCS ulgamlarynyň senagat AI we sanly ekizler (digital twin) bilen integrasiýasy has hem çuňlaşar. Önünden çaklaýjy dolandyryş pasiw, diňe alarmdan soňky gaýtadan işleme usulynyň ornuny tutar. Men himiýa zawodlaryna DCS täzelenmeleri wagtynda AI giňeltme interfeýslerine öňünden ýer goýmagy maslahat berýärin. Şeýle taýýarlyk üç ýylyň içinde gaýtadan täzeden gurmak çykdajylarynyň öňüni alar.
Meýdandan alnan iki doly iş tejribesi we iş görkezijileri
1-nji mysal – Inçe himiýa distillasiýa cehýanynyň DCS döwrebaplaşdyrylyşy
Taslamanyň tanyşdyrylyşy: Ýyllyk 300 000 tonna kuwwatly inçe himiýa zawodynda basyşyň ýygy-ýygydan üýtgemegi ýüze çykýardy. Täzeleşdirişden öň köne merkezi DCS bir ýylyň dowamynda 14 gezek meýilnamalaşdyrylmandan shutdown hasaba aldy.
Ulanylan çözgüt: Inženerler her bir distillasiýa diňine ABB System 800xA bölünşik dolandyryş nokatlaryny gurnadylar. Maýa goýum çykdajylaryny azaldmak üçin, topar bar bolan PLC we gural enjamlaryny saklap galdy.
Hereket netijeleri: Proses üýtgeşmeleriniň görkezijisi täzelenmeden soň 8,1%-den 0,9%-e çenli pese gaçdy. Ýyllyk meýilnamalaşdyrylmandan shutdown ýagdaýlarynyň sany bolsa nola düşdi, bu bolsa ýyllyk umumy öndürijiligi 11,3% ýokarlandyrdy.
2-nji mysal – Howply himiýa reaksiýa cehýanynyň doly meýdan akylly döwrebaplaşdyrylyşy
Taslamanyň tanyşdyrylyşy: Ýokary töwekgelçilikli reaksiýa cehýany SIL 3 howpsuzlyk dolandyryşyna çenli derejelendirilmegini talap edýärdi. Bar bolan garyşyk PLC ulgamy täze howpsuzlyk kadalaryna laýyk gelip bilmedi.
Ulanylan çözgüt: Inženerler doly bölünşik, rezerwirlän dolandyryş toruny akylly duýduryş ulgamy bilen bilelikde gurdylar. Olar temperatura we basyşyň kadadan ýokary çykmagy bilen bagly howplar üçin hakyky wagt interlok logikasyny goşdular.
Hereket netijeleri: Operatoryň el bilen gözegçilik işi 51% azalyp, gündelik işde mümkin howplary öňünden tanamak netijeliligi 73% ýokarlandy.
Gysgaça jemleme we maslahat berilýän ulanyş ugurlary
ABB bölünşik akylly DCS ýokary töwekgelçilikli himiýa önümçiliginiň esasy darajaly meselelerini netijeli çözüp berýär. Ulgam howpsuzlyk, durnuklylyk, jogap beriş tizligi we ýaşaýyş dolanyşygy çykdajylary babatda aýdyň artykmaçlyklary görkezýär. Bu çözgüt inçe himiýa, howply himiýa we nebit-himiýa pudagynyň üznüksiz işýän cehýanlaryna laýyk gelýär. Şol bir wagtda, köne zawodlaryň döwrebaplaşdyrylmagy hem-de täze “grinfild” awtomatizasiýa taslamalary üçin hem peýdalydyr.
Makala awtory: Gu Jinghong, nebit, gaz we himiýa pudaklary üçin PLC we DCS çözüwleri boýunça ýöriteleşen senagat awtomatizasiýa inženeri.
