Quandu si tratta di l'automatizazione di i prucessi in l'industria petrochimica, l'estereotipu spessu entra in ghjocu chì a produzzione hè cumplessa, chì significa chì tuttu ciò chì pò esse ghjuntu hè automatizatu quì, grazia à i sistemi di cuntrollu di prucessu automatizatu. In realtà ùn hè micca cusì cusì.
L'industria petrochimica hè veramente assai automatizata, ma questu riguarda u prucessu tecnologicu core, induve l'automatizazione è a minimizazione di u fattore umanu sò critichi. Tutti i prucessi ligati ùn sò micca automatizati per via di l'altu costu di suluzioni di cuntrollu di prucessu automatizatu è sò realizati manualmente. Per quessa, una situazione induve una volta ogni paru d'ore un impiigatu cuntrolla manualmente se questa o quella pipa hè riscaldata bè, se l'interruttore necessariu hè attivatu è se a valvula hè ritracciata, se u livellu di vibrazione di u cuscinettu hè normale - questu hè normale. .
A maiò parte di i prucessi micca critichi ùn sò micca automatizati, ma questu pò esse fattu cù e tecnulugia di l'Internet di e Cose invece di sistemi di cuntrollu di prucessu automatizatu.
Sfurtunatamente, ci hè un prublema quì - una lacuna in a cumunicazione trà i clienti di l'industria petrochimica è i sviluppatori di ferru stessi, chì ùn anu micca clienti in l'industria petrolifera è di gasu è, per quessa, ùn ricevenu micca infurmazioni nantu à i requisiti per l'equipaggiu per l'usu. in zone aggressive, splusive, in condizioni climatiche duri, ecc.
In questu post parlemu di stu prublema è cumu si risolve.
IoT in petrochemicals
Per verificà certi paràmetri, usemu walk-throughs per u scopu di l'ispezione visuale è tattile di cumpunenti di stallazione micca critichi. Unu di i prublemi cumuni hè ligatu à u supply di vapore. U vapore hè u refrigerante per parechji prucessi petrochimichi, è hè furnitu da a pianta di calefaccia à u node finali attraversu tubi longu. Ci vole à piglià in contu chì e nostre fabbriche è installazioni sò situate in cundizioni climatichi piuttostu difficili, l'inguerni in Russia sò duri, è qualchì volta certi pipi cumincianu à congelate.
Dunque, secondu a regulazione, certi persunali devenu fà una volta à l'ora è misurà a temperatura di i pipi. À a scala di una pianta sana, questu hè un gran numaru di persone chì quasi ùn facenu nunda, ma caminari è toccu pipi.
Prima, hè inconveniente: a temperatura pò esse bassu, è avete da marchjà luntanu. Siconda, in questu modu hè impussibile di cullà è, soprattuttu, aduprà dati nantu à u prucessu. Terzu, hè costu: tutte queste persone anu da fà un travagliu più utile. Infine, u fattore umanu: quantu accuratamente hè misurata a temperatura, quantu regularmente succede?
È questu hè solu unu di i mutivi per quessa chì i gestori di a pianta è di l'installazione sò assai seriamente preoccupati di minimizzà l'impattu di u fattore umanu nantu à i prucessi tecnichi.
Questu hè u primu studiu di casu utile di u pussibule usu di IoT in a produzzione.
U sicondu hè u cuntrollu di vibrazione. L'equipaggiu hà mutori elettrici, è u cuntrollu di vibrazione deve esse realizatu. Per avà, hè realizatu a listessa manera, manualmente - una volta à ghjornu, a ghjente cammina è utilizate strumenti speciali per misurà u livellu di vibrazione per assicurà chì tuttu hè in ordine. Questu hè di novu una perdita di tempu è risorse umane, di novu l'influenza di u fattore umanu nantu à a correttezza è a freccia di tali round, ma u svantaghju più impurtante hè chì ùn pudete micca travaglià cù tali dati, perchè ùn ci hè praticamenti micca dati per u processu è hè impussibile di passà à u serviziu di l'equipaggiu dinamicu basatu nantu à a cundizione.
È questu hè avà una di e tendenzi principali in l'industria - a transizione da u mantenimentu di rutina à u mantenimentu basatu in cundizione, cù l'urganizazione propria di quale sò manteni i registri attivi è detallati di l'ore di funziunamentu di l'equipaggiu è u cuntrollu tutale di a so cundizione attuale. Per esempiu, quandu vene u tempu di verificà e pompe, verificate i so paràmetri è vede chì durante stu tempu a pompa A hà sappiutu accumulà u numeru necessariu di ore di mutore per u serviziu, ma a pompa B ùn hà micca ancu, chì significa chì pò ' ùn hè ancu servitu, hè troppu prestu.
In generale, hè cum'è cambià l'oliu in una vittura ogni 15 000 chilometri. Qualchissia pò scaccià questu in sei mesi, per altri duverà un annu, è per altri duverà ancu più longu, secondu cumu attivamente una vittura particulari hè utilizata.
Hè listessu cù i pumps. In più, ci hè una seconda variabile chì afecta a necessità di mantenimentu - a storia di l'indicatori di vibrazione. Dicemu chì a storia di vibrazione era in ordine, a pompa ùn hà ancu travagliatu ancu secondu u clock, chì significa chì ùn avemu micca bisognu di serviziu. È se a storia di vibrazione ùn hè micca normale, allora una tale pompa deve esse servita ancu senza ore di funziunamentu. È vice versa - cù una storia di vibrazione eccellente, u servimu se l'ore sò stati travagliati.
Se tenete tuttu questu in contu è eseguite u mantenimentu in questu modu, pudete riduce u costu di serviziu di l'equipaggiu dinamicu da 20 o ancu 30 per centu. In cunsiderà a scala di pruduzzione, questi sò figuri assai significativi, senza perdita di qualità è senza compromette u livellu di sicurità. È questu hè un casu prontu per aduprà IIoT in una impresa.
Ci sò ancu assai cuntatori da quale l'infurmazioni sò avà raccolte manualmente ("Sò andatu, guardatu è scrivu"). Hè ancu più efficiente per serve tuttu questu in linea, per vede in tempu reale ciò chì hè adupratu è cumu. Stu approcciu aiuterà assai à risolve u prublema di l'usu di e risorse energetiche: sapendu i figuri di cunsumu esatti, pudete furnisce più vapore à a pipa A in a mattina, è più vapore à a pipa B à a sera, per esempiu. Dopu tuttu, issa stazioni di calefaccia sò custruiti cù un grande margine per furnisce accuratamente tutti i cumpunenti cù u calore. Ma pudete custruisce micca cù riserve, ma cun prudenza, distribuzendu risorse in modu ottimale.
Questa hè a decisione di data guidata di moda, quandu e decisioni sò basate nantu à u travagliu cumpletu cù e dati chì sò stati raccolti. Nuvole è analitiche sò soprattuttu populari oghje; à Open Innovations quist'annu si parlava assai di big data è nuvole. Ognunu hè prontu à travaglià cù big data, processà, almacenà, ma prima i dati devenu esse cullati. Ci hè menu parlà di questu. Ci sò assai pochi startups di hardware in questi ghjorni.
U terzu casu IoT hè u seguimentu di u persunale, a navigazione perimetrale, etc. Utilizemu questu per seguità i movimenti di l'impiegati è monitorizà e zone ristrette. Per esempiu, qualchì travagliu hè realizatu in a zona, durante u quale ùn deve esse micca straneri in questu - è hè pussibule cuntrullà visualmente questu in tempu reale. O u lineman si n'andò à verificà a pompa, è hè stata cun ella per un bellu pezzu è ùn si move micca - forsi a persona hè diventata malata è hà bisognu d'aiutu.
Circa i standard
Un altru prublema hè chì ùn ci sò micca integratori pronti à fà suluzioni per l'IoT industriale. Perchè ùn ci hè ancu micca standard stabilitu in questa zona.
Per esempiu, cumu e cose sò in casa: avemu un router wifi, pudete cumprà qualcosa d'altru per una casa intelligente - un bollitore, una presa, una camera IP o lampadine - cunnette tuttu à u wifi esistente, è tuttu funziona. . Funzionarà sicuramente, perchè u wifi hè u standard à quale tuttu hè adattatu.
Ma in u campu di suluzione per l'imprese, i normi di stu livellu di prevalenza ùn esiste micca. U fattu hè chì a basa di cumpunenti stessu hè diventata affordabbli pocu pocu pocu tempu, chì hà permessu à l'hardware nantu à una tale basa per cumpete cù e risorse umane.
Se paragunemu visualmente, i numeri seranu apprussimatamente a listessa scala.
Un sensoru di sistema di cuntrollu automatizatu per l'usu industriale costa circa $ 2000.
Un sensor LoRaWAN costa 3-4 mila rubli.
10 anni fà ci era solu sistemi di cuntrollu di prucessu automatizatu, senza alternative, LoRaWAN apparsu 5 anni fà.
Ma ùn pudemu micca solu piglià è aduprà sensori LoRaWAN in tutte e nostre imprese
Selezzione di tecnulugia
Cù u wifi di casa tuttu hè chjaru, cù l'equipaggiu d'uffiziu tuttu hè quasi u listessu.
Ùn ci hè micca standard populari è cumunimenti utilizati in termini di IoT in l'industria. Ci hè, sicuru, una mansa di diversi standard industriali chì e cumpagnie sviluppanu per elli stessi.
Pigliate, per esempiu, wireless HART, chì hè stata fatta da i picciotti di Emerson - ancu 2,4 GHz, quasi u listessu wifi. L'area di una tale copertura da u puntu à u puntu hè 50-70 metri. Quandu pensate chì l'area di e nostre installazioni supera a dimensione di parechji campi di football, diventa triste. È una stazione di basa in questu casu pò serve cun fiducia finu à 100 dispositi. È avemu avà stallatu una nova installazione; in i stadi iniziali ci sò digià più di 400 sensori.
È dopu ci hè NB-IoT (NarrowBand Internet of Things), furnitu da l'operatori cellulari. È dinò, micca per l'usu in a produzzione - prima, hè simplicemente caru (l'operatore carica per u trafficu), è in segundu, forma una dipendenza troppu forte di l'operatori di telecomunicazioni. Sè avete bisognu di stallà tali sensori in locali cum'è un bunker, induve ùn ci hè micca cumunicazione, è avete bisognu di installà l'equipaggiu supplementu quì, avete da cuntattà l'operatore, per una tarifa è cù scadenze imprevisible per eseguisce un ordine per copre. l'ughjettu cù una reta.
Hè impussibile di utilizà wifi pura in i siti. Ancu i canali di casa sò inghjustati in 2,4 GHz è 5 GHz, è avemu un situ di produzzione cù un gran numaru di sensori è equipaghji, è micca solu un coppiu di computer è telefuni mobili per appartamentu.
Di sicuru, ci sò normi prupietarii di qualità sana. Ma questu ùn hè micca travagliatu quandu custruemu una reta cù parechji dispusitivi diffirenti, avemu bisognu di un standard unicu, è micca qualcosa chjusu chì ci farà torna dipende di un fornitore o un altru.
Dunque, l'alleanza LoRaWAN pare esse una soluzione assai bona; a tecnulugia hè attivamente sviluppata è, in u mo parè, hà ogni chance di cresce à un standard cumpletu. Dopu l'espansione di a gamma di frequenze RU868, avemu più canali chì in Europa, chì significa chì ùn avemu micca da preoccupassi di a capacità di a rete, chì face à LoRaWAN un protokollu eccellente per a cullezzione periodica di parametri, per dì, una volta ogni 10 minuti. o una volta à l'ora.
Ideale, avemu bisognu di riceve dati da una quantità di sensori una volta ogni 10 minuti per mantene una stampa di surviglianza normale, raccoglie dati è in generale monitorizà a cundizione di l'equipaggiu. È in u casu di i linemen, sta freccia hè uguali à una ora in u megliu.
Chì altru manca ?
Mancanza di dialogu
Ci hè una mancanza di dialogu trà i sviluppatori di hardware è i clienti petrolchimichi o di gasu. È risulta chì i specialisti in TI facenu un hardware eccellenti da u puntu di vista IT, chì ùn pò micca esse usatu in massa in a produzzione petrochimica.
Per esempiu, un pezzu di hardware nantu à LoRaWAN per a misurazione di a temperatura di i tubi: l'hà appiccicatu nantu à a pipa, l'attaccate cù una pinza, u modulu di radiu, chjusu u puntu di cuntrollu - è questu hè.
L'equipaggiu IT hè assolutamente adattatu, ma ci sò prublemi per l'industria.
Batteria 3400 mAh. Di sicuru, ùn hè micca u più simplice, hè u cloruru di tionile, chì dà a capacità di travaglià à -50 è ùn perde micca a capacità. Se mandemu infurmazioni da un tali sensoru una volta ogni 10 minuti, sguasserà a bateria in sei mesi. Ùn ci hè nunda di male cù una suluzione persunalizata - svitate u sensoru, inserisci una nova bateria per 300 rubles ogni sei mesi.
E se questi sò decine di millaie di sensori in un situ enormu? Questu hà da piglià una quantità enorme di tempu. Eliminendu l'ore di l'omu spentu in rounds, avemu u listessu tempu per mantene u sistema.
Una suluzione abbastanza evidenti à u prublema hè di stallà una bateria micca per 300 rubles, ma per 1000, ma per 19 000 mAh, deve esse cambiatu una volta ogni 5 anni. Questu hè bè. Iè, questu aumenterà ligeramente u costu di u sensoru stessu. Ma l'industria pò permette è l'industria ne hà veramente bisognu.
Nimu hè un casdev, cusì nimu ùn sapi di i bisogni di l'industria.
È nantu à a cosa principale
È u più impurtante, ciò chì sbattulanu hè precisamente per via di a banale mancanza di dialogu. Petrochemicals hè una pruduzzione, è a pruduzzione hè abbastanza periculosa, induve un scenariu di una fuga di gasu lucale è a furmazione di una nuvola splusiva hè pussibule. Dunque, tutti l'equipaggiu senza eccezzioni deve esse a prova di esplosione. È avè i certificati di prutezzione di splusioni adattati in cunfurmità cù u standard russu TR TS 012/2011.
I sviluppatori simpricimenti ùn sanu micca di questu. È a prutezzione di splusioni ùn hè micca un paràmetru chì pò esse solu aghjuntu à un dispositivu quasi finitu, cum'è un paru di LED supplementari. Hè necessariu di ricuperà tuttu da u bordu stessu è u circuitu à l'insulazione di i fili.
Cosa da fà
Hè simplice - cumunicà. Semu pronti per u dialogu direttu, mi chjamu Vasily Ezhov, pruprietariu di u pruduttu IoT à SIBUR, pudete scrive à mè quì in un missaghju persunale o per email - [email prutettu]. Avemu specificazioni tecniche pronti, vi diciaremu tuttu è vi mostrarà ciò chì l'equipaggiu avemu bisognu è perchè è ciò chì deve esse cunsideratu.
Avà avemu digià custruendu una quantità di prughjetti nantu à LoRaWAN in a zona verde (induve a prutezzione di l'esplosione ùn hè micca un paràmetru obligatoriu per noi), guardemu cumu hè in generale, è se LoRaWAN hè adattatu per risolve i prublemi nantu à un tali. scala. Ci hè piaciutu assai nantu à e piccule rete di teste; avà custruemu una reta cù una alta densità di sensori, induve circa 400 sensori sò previsti per una installazione. In quantu à quantità per LoRaWAN ùn hè micca assai, ma in quantu à a densità di a rete hè digià un pocu assai. Allora andemu à verificà.
In una quantità di mostre d'alta tecnulugia, i pruduttori di hardware anu intesu da mè per a prima volta nantu à a prutezzione di l'esplosione è a so necessità.
Allora questu hè, prima di tuttu, un prublema di cumunicazione chì vulemu risolve. Semu assai in favore di cusdev, hè utile è benefica per tutti i partiti, u cliente riceve l'hardware necessariu per i so bisogni, è u sviluppatore ùn perde micca u tempu per creà qualcosa innecessariu o rinfurzà cumplitamenti hardware esistenti da zero.
Sè vo site digià fà qualcosa simili è sò pronti à espansione in u settore di l'oliu, u gasu è a petrochimica, basta scriviteci.
Source: www.habr.com