Kur bëhet fjalë për automatizimin e proceseve në industrinë petrokimike, shpesh hyn në lojë stereotipi se prodhimi është kompleks, që do të thotë se gjithçka që mund të arrihet automatizohet atje, falë sistemeve të automatizuara të kontrollit të procesit. Në fakt jo fare kështu.
Industria petrokimike është vërtet e automatizuar mjaft mirë, por kjo ka të bëjë me procesin thelbësor teknologjik, ku automatizimi dhe minimizimi i faktorit njerëzor janë kritike. Të gjitha proceset e lidhura nuk janë të automatizuara për shkak të kostos së lartë të zgjidhjeve të automatizuara të kontrollit të procesit dhe kryhen manualisht. Prandaj, një situatë ku një herë në dy orë një punonjës kontrollon manualisht nëse ky apo ai tub është ndezur siç duhet, nëse çelësi i kërkuar është ndezur dhe nëse valvula është tërhequr, nëse niveli i dridhjes së kushinetës është normal - kjo është normale. .
Shumica e proceseve jo kritike nuk janë të automatizuara, por kjo mund të bëhet duke përdorur teknologjitë e Internetit të Gjërave në vend të sistemeve të automatizuara të kontrollit të procesit.
Fatkeqësisht, ekziston një problem këtu - një hendek në komunikimet midis klientëve nga industria petrokimike dhe vetë zhvilluesve të hekurit, të cilët nuk kanë klientë në industrinë e naftës dhe gazit dhe, në përputhje me rrethanat, nuk marrin informacion në lidhje me kërkesat për pajisjet për përdorim në zona agresive, shpërthyese, në kushte klimatike të vështira etj.
Në këtë postim do të flasim për këtë problem dhe si ta zgjidhim atë.
IoT në petrokimike
Për të kontrolluar disa parametra, ne përdorim udhëzime për qëllime të inspektimit vizual dhe të prekshëm të komponentëve jo-kritikë të instalimit. Një nga problemet e zakonshme lidhet me furnizimin me avull. Avulli është ftohës për shumë procese petrokimike dhe furnizohet nga termocentrali në nyjen përfundimtare përmes tubave të gjatë. Duhet të kihet parasysh se fabrikat dhe instalimet tona ndodhen në kushte mjaft të vështira klimatike, dimrat në Rusi janë të ashpër dhe ndonjëherë disa tuba fillojnë të ngrijnë.
Prandaj, sipas rregulloreve, personeli i caktuar duhet të bëjë rrotullime një herë në orë dhe të masë temperaturën e tubave. Në shkallën e një fabrike të tërë, ky është një numër i madh njerëzish që pothuajse nuk bëjnë gjë tjetër veçse ecin përreth dhe prekin tubat.
Së pari, është e papërshtatshme: temperaturat mund të jenë të ulëta dhe ju duhet të ecni larg. Së dyti, në këtë mënyrë është e pamundur të mblidhen dhe, veçanërisht, të përdoren të dhëna për procesin. Së treti, është e kushtueshme: të gjithë këta njerëz duhet të bëjnë punë më të dobishme. Së fundi, faktori njerëzor: sa saktë matet temperatura, sa rregullisht ndodh kjo?
Dhe kjo është vetëm një nga arsyet pse menaxherët e impianteve dhe instalimeve janë mjaft seriozisht të shqetësuar për minimizimin e ndikimit të faktorit njerëzor në proceset teknike.
Ky është rasti i parë studimor i dobishëm i përdorimit të mundshëm të IoT në prodhim.
E dyta është kontrolli i dridhjeve. Pajisja ka motorë elektrikë dhe duhet të kryhet kontrolli i dridhjeve. Tani për tani, ajo kryhet në të njëjtën mënyrë, me dorë - një herë në ditë, njerëzit ecin përreth dhe përdorin instrumente speciale për të matur nivelin e dridhjeve për t'u siguruar që gjithçka është në rregull. Kjo është përsëri humbje kohe dhe burimesh njerëzore, përsëri ndikimi i faktorit njerëzor në korrektësinë dhe shpeshtësinë e raundeve të tilla, por disavantazhi më i rëndësishëm është se nuk mund të punosh me të dhëna të tilla, sepse praktikisht nuk ka të dhëna për përpunim dhe është e pamundur të kalohet në servisimin e pajisjeve dinamike në bazë të gjendjes.
Dhe kjo është tani një nga tendencat kryesore në industri - kalimi nga mirëmbajtja rutinë në mirëmbajtjen e bazuar në kushte, me organizimin e duhur të të cilit mbahen të dhëna aktive dhe të detajuara të orëve të funksionimit të pajisjeve dhe kontrolli i plotë i gjendjes aktuale të saj. Për shembull, kur vjen koha për të kontrolluar pompat, ju kontrolloni parametrat e tyre dhe shihni se gjatë kësaj kohe pompa A ka arritur të grumbullojë numrin e kërkuar të orëve të motorit për servisim, por pompa B nuk e ka ende, që do të thotë se mundet' Nuk është bërë ende servis, është shumë herët.
Në përgjithësi, është si të ndërroni vajin në një makinë çdo 15 kilometra. Dikush mund ta heqë këtë për gjashtë muaj, për të tjerët do të duhet një vit, dhe për të tjerët do të zgjasë edhe më shumë, në varësi të asaj se sa aktivisht përdoret një makinë e caktuar.
Është e njëjta gjë me pompat. Plus, ekziston një variabël i dytë që ndikon në nevojën për mirëmbajtje - historia e treguesve të dridhjeve. Le të themi se historia e dridhjeve ishte në rregull, pompa gjithashtu nuk ka punuar ende sipas orës, që do të thotë se nuk kemi nevojë ta servisojmë ende. Dhe nëse historia e dridhjeve nuk është normale, atëherë një pompë e tillë duhet të servisohet edhe pa orë pune. Dhe anasjelltas - me një histori të shkëlqyer vibrimi, ne e servisojmë atë nëse orët janë punuar.
Nëse i merrni parasysh të gjitha këto dhe kryeni mirëmbajtjen në këtë mënyrë, mund të ulni koston e servisimit të pajisjeve dinamike me 20 ose edhe 30 përqind. Duke marrë parasysh shkallën e prodhimit, këto janë shifra shumë domethënëse, pa humbje të cilësisë dhe pa cenuar nivelin e sigurisë. Dhe ky është një rast i gatshëm për përdorimin e IIoT në një ndërmarrje.
Ka gjithashtu shumë sportele nga të cilët tani informacioni mblidhet manualisht ("Shkova, shikova dhe shkrova"). Është gjithashtu më efikase t'i shërbesh të gjitha këto në internet, për të parë në kohë reale se çfarë po përdoret dhe si. Kjo qasje do të ndihmojë shumë në zgjidhjen e çështjes së përdorimit të burimeve të energjisë: duke ditur shifrat e sakta të konsumit, ju mund të furnizoni më shumë avull në tubin A në mëngjes dhe më shumë avull në tubin B në mbrëmje, për shembull. Në fund të fundit, tani stacionet e ngrohjes janë ndërtuar me një diferencë të madhe në mënyrë që të sigurojnë me saktësi të gjithë komponentët me nxehtësi. Por ju mund të ndërtoni jo me rezerva, por me mençuri, duke shpërndarë burimet në mënyrë optimale.
Ky është vendimi në modë i drejtuar nga të dhënat, kur vendimet merren në bazë të punës së plotë me të dhënat që janë mbledhur. Retë dhe analitika janë veçanërisht të njohura sot; në Open Innovations këtë vit u fol shumë për të dhënat e mëdha dhe retë. Të gjithë janë të gatshëm të punojnë me të dhëna të mëdha, t'i përpunojnë, t'i ruajnë, por së pari duhet të mblidhen të dhënat. Për këtë flitet më pak. Këto ditë ka shumë pak startup harduerësh.
Rasti i tretë IoT është gjurmimi i personelit, navigimi rrethues, etj. Ne e përdorim këtë për të gjurmuar lëvizjet e punonjësve dhe për të monitoruar zonat e kufizuara. Për shembull, në zonë po kryhen disa punë, gjatë së cilës nuk duhet të ketë të huaj në të - dhe është e mundur të kontrollohet vizualisht kjo në kohë reale. Ose drejtuesi i linjës shkoi për të kontrolluar pompën, dhe ka qenë me të për një kohë të gjatë dhe nuk lëviz - mbase personi është bërë keq dhe ka nevojë për ndihmë.
Rreth standardeve
Një problem tjetër është se nuk ka integrues të gatshëm për të bërë zgjidhje për IoT industriale. Sepse ende nuk ka standarde të vendosura në këtë fushë.
Për shembull, si janë gjërat në shtëpi: ne kemi një ruter wifi, mund të blini diçka tjetër për një shtëpi inteligjente - një kazan, një prizë, një kamerë IP ose llamba - lidhni të gjitha me Wi-Fi ekzistues dhe gjithçka do të funksionojë . Patjetër që do të funksionojë, sepse wifi është standardi sipas të cilit është përshtatur gjithçka.
Por në fushën e zgjidhjeve për ndërmarrjet, standarde të këtij niveli prevalence nuk ekzistojnë. Fakti është se vetë baza e komponentëve u bë e përballueshme relativisht kohët e fundit, gjë që lejoi që hardueri në një bazë të tillë të konkurronte me burimet njerëzore.
Nëse krahasojmë vizualisht, numrat do të jenë afërsisht në të njëjtën shkallë.
Një sensor i sistemit të kontrollit të automatizuar për përdorim industrial kushton rreth 2000 dollarë.
Një sensor LoRaWAN kushton 3-4 mijë rubla.
10 vjet më parë kishte vetëm sisteme të automatizuara të kontrollit të procesit, pa alternativa, LoRaWAN u shfaq 5 vjet më parë.
Por ne nuk mund të marrim dhe përdorim vetëm sensorë LoRaWAN në të gjithë ndërmarrjet tona
Zgjedhja e teknologjisë
Me Wi-Fi në shtëpi gjithçka është e qartë, me pajisjet e zyrës gjithçka është pothuajse e njëjtë.
Nuk ka standarde të njohura dhe të përdorura zakonisht për sa i përket IoT në industri. Ka, sigurisht, një sërë standardesh të ndryshme industriale që kompanitë zhvillojnë për veten e tyre.
Merrni, për shembull, HART pa tel, i cili u krijua nga djemtë nga Emerson - gjithashtu 2,4 GHz, pothuajse i njëjti wifi. Zona e një mbulimi të tillë nga pika në pikë është 50-70 metra. Kur mendon se sipërfaqja e instalimeve tona tejkalon madhësinë e disa fushave të futbollit, bëhet e trishtueshme. Dhe një stacion bazë në këtë rast mund të shërbejë me siguri deri në 100 pajisje. Dhe ne tani jemi duke ngritur një instalim të ri; në fazat fillestare ka tashmë më shumë se 400 sensorë.
Dhe pastaj është NB-IoT (Interneti i Gjërave me brez të ngushtë), i ofruar nga operatorët celularë. Dhe përsëri, jo për përdorim në prodhim - së pari, është thjesht e shtrenjtë (operatori tarifon trafikun), dhe së dyti, formon një varësi shumë të fortë nga operatorët e telekomit. Nëse keni nevojë të instaloni sensorë të tillë në ambiente të tilla si një bunker, ku nuk ka komunikim, dhe duhet të instaloni pajisje shtesë atje, do të duhet të kontaktoni operatorin, me një tarifë dhe me afate të paparashikueshme për ekzekutimin e një urdhri për të mbuluar objekti me një rrjet.
Është e pamundur të përdoret wifi i pastër në faqet. Edhe kanalet e shtëpisë janë bllokuar si në 2,4 GHz ashtu edhe në 5 GHz, dhe ne kemi një vend prodhimi me një numër të madh sensorësh dhe pajisjesh, dhe jo vetëm disa kompjuterë dhe telefona celularë për apartament.
Sigurisht, ka standarde të pronarit të cilësisë së arsyeshme. Por kjo nuk funksionon kur ndërtojmë një rrjet me shumë pajisje të ndryshme, na duhet një standard i vetëm, dhe jo diçka e mbyllur që do të na bëjë përsëri të varur nga një furnizues ose një tjetër.
Prandaj, aleanca LoRaWAN duket të jetë një zgjidhje shumë e mirë; teknologjia po zhvillohet në mënyrë aktive dhe, për mendimin tim, ka çdo shans për t'u rritur në një standard të plotë. Pas zgjerimit të gamës së frekuencave RU868, ne kemi më shumë kanale se në Evropë, që do të thotë se nuk duhet të shqetësohemi fare për kapacitetin e rrjetit, gjë që e bën LoRaWAN një protokoll të shkëlqyer për mbledhjen periodike të parametrave, të themi, një herë në 10 minuta. ose një herë në orë.
Idealisht, ne duhet të marrim të dhëna nga një numër sensorësh një herë në 10 minuta në mënyrë që të mbajmë një pamje normale të mbikëqyrjes, të mbledhim të dhëna dhe në përgjithësi të monitorojmë gjendjen e pajisjeve. Dhe në rastin e linearëve, kjo frekuencë është e barabartë me një orë në rastin më të mirë.
Çfarë tjetër mungon?
Mungesa e dialogut
Mungon dialogu midis zhvilluesve të harduerit dhe klientëve petrokimikë ose të naftës dhe gazit. Dhe rezulton se specialistët e IT-së bëjnë pajisje të shkëlqyera nga pikëpamja IT, të cilat nuk mund të përdoren masivisht në prodhimin petrokimik.
Për shembull, një pjesë e pajisjes në LoRaWAN për matjen e temperaturës së tubave: vareni në tub, e lidhni me një kapëse, varni modulin e radios, mbyllni pikën e kontrollit - dhe kjo është ajo.
Pajisjet e TI-së janë absolutisht të përshtatshme, por ka probleme për industrinë.
Bateria 3400 mAh. Sigurisht, nuk është më e thjeshta, këtu është kloruri tionil, i cili i jep mundësinë të punojë në -50 dhe të mos humbasë kapacitetin. Nëse dërgojmë informacion nga një sensor i tillë një herë në 10 minuta, ai do të shkarkojë baterinë në gjashtë muaj. Nuk ka asgjë të keqe me një zgjidhje të personalizuar - zhvidhosni sensorin, futni një bateri të re për 300 rubla çdo gjashtë muaj.
Po sikur këta të jenë dhjetëra mijëra sensorë në një faqe të madhe? Kjo do të marrë një sasi të madhe kohe. Duke eliminuar orët e punës të shpenzuara për udhëtime, ne marrim të njëjtën kohë për të mirëmbajtur sistemin.
Një zgjidhje mjaft e qartë për problemin është instalimi i një baterie jo për 300 rubla, por për 1000, por për 19 mAh, ajo do të duhet të ndryshohet një herë në 000 vjet. Kjo është mirë. Po, kjo do të rrisë paksa koston e vetë sensorit. Por industria mund ta përballojë atë dhe industria ka vërtet nevojë për të.
Askush nuk është casdev, kështu që askush nuk di për nevojat e industrisë.
Dhe për gjënë kryesore
Dhe më e rëndësishmja, ajo në të cilën ata pengohen është pikërisht për shkak të mungesës banale të dialogut. Petrokimikatet janë prodhim dhe prodhimi është mjaft i rrezikshëm, ku është i mundur skenari i rrjedhjes lokale të gazit dhe krijimi i një reje shpërthyese. Prandaj, të gjitha pajisjet pa përjashtim duhet të jenë rezistente ndaj shpërthimit. Dhe të keni certifikatat e duhura të mbrojtjes nga shpërthimi në përputhje me standardin rus TR TS 012/2011.
Zhvilluesit thjesht nuk dinë për këtë. Dhe mbrojtja nga shpërthimi nuk është një parametër që thjesht mund të shtohet në një pajisje pothuajse të përfunduar, si disa LED shtesë. Është e nevojshme të ribëni gjithçka nga vetë bordi dhe qarku deri te izolimi i telave.
Çfarë duhet të bëni
Është e thjeshtë - komunikoni. Ne jemi gati për dialog të drejtpërdrejtë, emri im është Vasily Ezhov, pronar i produktit IoT në SIBUR, mund të më shkruani këtu në një mesazh personal ose me email - [email mbrojtur]. Ne kemi specifikime teknike të gatshme, do t'ju tregojmë gjithçka dhe do t'ju tregojmë se çfarë pajisje na duhen dhe pse dhe çfarë duhet të kihet parasysh.
Tani për tani ne tashmë po ndërtojmë një numër projektesh në LoRaWAN në zonën e gjelbër (ku mbrojtja nga shpërthimi nuk është një parametër i detyrueshëm për ne), po shikojmë se si është në përgjithësi dhe nëse LoRaWAN është i përshtatshëm për zgjidhjen e problemeve në një situatë të tillë. shkallë. Na pëlqeu shumë në rrjetet e vogla të testimit; tani po ndërtojmë një rrjet me densitet të lartë sensorësh, ku janë planifikuar rreth 400 sensorë për një instalim. Për sa i përket sasisë për LoRaWAN kjo nuk është shumë, por për sa i përket densitetit të rrjetit është tashmë paksa shumë. Pra, le ta kontrollojmë atë.
Në një numër ekspozitash të teknologjisë së lartë, prodhuesit e pajisjeve dëgjuan nga unë për herë të parë për mbrojtjen nga shpërthimi dhe domosdoshmërinë e saj.
Pra, ky është, para së gjithash, një problem komunikimi që ne duam ta zgjidhim. Ne jemi shumë në favor të cusdev, është i dobishëm dhe i dobishëm për të gjitha palët, klienti merr harduerin e nevojshëm për nevojat e tij dhe zhvilluesi nuk humb kohë duke krijuar diçka të panevojshme ose duke ribërë plotësisht harduerin ekzistues nga e para.
Nëse tashmë jeni duke bërë diçka të ngjashme dhe jeni gati të zgjeroheni në sektorin e naftës, gazit dhe petrokimisë, thjesht na shkruani.
Burimi: www.habr.com