Pagdating sa automation ng mga proseso sa industriya ng petrochemical, madalas na pumapasok ang stereotype na ang produksyon ay kumplikado, na nangangahulugan na ang lahat ng maaaring maabot ay awtomatiko doon, salamat sa mga awtomatikong sistema ng kontrol sa proseso. Actually hindi naman ganoon.
Ang industriya ng petrochemical ay talagang napakahusay na awtomatiko, ngunit ito ay may kinalaman sa pangunahing teknolohikal na proseso, kung saan ang automation at pagliit ng kadahilanan ng tao ay kritikal. Ang lahat ng mga kaugnay na proseso ay hindi awtomatiko dahil sa mataas na halaga ng mga automated na solusyon sa pagkontrol sa proseso at isinasagawa nang manu-mano. Samakatuwid, isang sitwasyon kung saan isang beses bawat dalawang oras ang isang empleyado ay manu-manong sinusuri kung ito o ang tubo na iyon ay maayos na pinainit, kung ang kinakailangang switch ay naka-on at kung ang balbula ay binawi, kung ang antas ng panginginig ng boses ng tindig ay normal - ito ay normal .
Karamihan sa mga hindi kritikal na proseso ay hindi awtomatiko, ngunit maaari itong gawin gamit ang mga teknolohiya ng Internet of Things sa halip na mga automated na sistema ng kontrol sa proseso.
Sa kasamaang palad, mayroong isang problema dito - isang puwang sa mga komunikasyon sa pagitan ng mga customer mula sa industriya ng petrochemical at ang mga developer ng bakal mismo, na walang mga customer sa industriya ng langis at gas at, nang naaayon, ay hindi tumatanggap ng impormasyon tungkol sa mga kinakailangan para sa kagamitan para sa paggamit sa mga agresibo, paputok na lugar, sa malupit na klima, atbp.
Sa post na ito ay pag-uusapan natin ang problemang ito at kung paano ito malutas.
IoT sa petrochemicals
Upang suriin ang ilang mga parameter, gumagamit kami ng mga walk-through para sa layunin ng visual at tactile na inspeksyon ng mga hindi kritikal na bahagi ng pag-install. Ang isa sa mga karaniwang problema ay nauugnay sa supply ng singaw. Ang singaw ay ang coolant para sa maraming proseso ng petrochemical, at ito ay ibinibigay mula sa heating plant hanggang sa huling node sa pamamagitan ng mahahabang tubo. Dapat itong isaalang-alang na ang aming mga pabrika at pag-install ay matatagpuan sa medyo mahirap na mga kondisyon ng klimatiko, ang mga taglamig sa Russia ay malupit, at kung minsan ang ilang mga tubo ay nagsisimulang mag-freeze.
Samakatuwid, ayon sa mga regulasyon, ang ilang mga tauhan ay dapat mag-ikot minsan sa isang oras at sukatin ang temperatura ng mga tubo. Sa sukat ng isang buong halaman, ito ay isang malaking bilang ng mga tao na halos walang ginawa kundi maglakad-lakad at humawak ng mga tubo.
Una, ito ay hindi maginhawa: ang mga temperatura ay maaaring mababa, at kailangan mong maglakad ng malayo. Pangalawa, sa ganitong paraan imposibleng mangolekta at, lalo na, gumamit ng data sa proseso. Pangatlo, ito ay magastos: ang lahat ng mga taong ito ay kailangang gumawa ng mas kapaki-pakinabang na gawain. Panghuli, ang kadahilanan ng tao: gaano katumpak ang pagsukat ng temperatura, gaano ito regular na nangyayari?
At ito ay isa lamang sa mga dahilan kung bakit ang mga tagapamahala ng halaman at pag-install ay lubos na nag-aalala tungkol sa pagliit ng epekto ng kadahilanan ng tao sa mga teknikal na proseso.
Ito ang unang kapaki-pakinabang na case study ng posibleng paggamit ng IoT sa produksyon.
Ang pangalawa ay ang vibration control. Ang kagamitan ay may mga de-koryenteng motor, at ang kontrol sa panginginig ng boses ay dapat gawin. Sa ngayon, ito ay isinasagawa sa parehong paraan, nang manu-mano - isang beses sa isang araw, ang mga tao ay naglalakad sa paligid at gumagamit ng mga espesyal na instrumento upang masukat ang antas ng panginginig ng boses upang matiyak na ang lahat ay maayos. Ito ay muli ng isang pag-aaksaya ng oras at mga mapagkukunan ng tao, muli ang impluwensya ng kadahilanan ng tao sa kawastuhan at dalas ng mga naturang pag-ikot, ngunit ang pinakamahalagang kawalan ay hindi ka maaaring gumana sa naturang data, dahil halos walang data para sa pagproseso at imposibleng magpatuloy sa pagseserbisyo ng mga dynamic na kagamitan batay sa kondisyon.
At ito na ngayon ang isa sa mga pangunahing uso sa industriya - ang paglipat mula sa nakagawiang pagpapanatili tungo sa pagpapanatiling nakabatay sa kondisyon, na may wastong organisasyon kung saan pinananatili ang aktibo at detalyadong mga talaan ng mga oras ng pagpapatakbo ng kagamitan at ganap na kontrol sa kasalukuyang kondisyon nito. Halimbawa, kapag dumating ang oras upang suriin ang mga bomba, suriin mo ang kanilang mga parameter at makita na sa panahong ito ang pump A ay nagawang maipon ang kinakailangang bilang ng mga oras ng makina para sa pagseserbisyo, ngunit ang pump B ay wala pa, na nangangahulugan na maaari itong' t be service pa, masyado pang maaga.
Sa pangkalahatan, ito ay tulad ng pagpapalit ng langis sa isang kotse tuwing 15 kilometro. Maaaring maalis ito ng isang tao sa loob ng anim na buwan, para sa iba ay tatagal ito ng isang taon, at para sa iba ay mas magtatagal ito, depende sa kung gaano kaaktibong ginagamit ang isang partikular na sasakyan.
Ganun din sa pumps. Dagdag pa, mayroong pangalawang variable na nakakaapekto sa pangangailangan para sa pagpapanatili - ang kasaysayan ng mga tagapagpahiwatig ng panginginig ng boses. Sabihin nating maayos ang history ng vibration, hindi pa rin gumagana ang pump sa orasan, ibig sabihin hindi pa natin ito kailangang i-serve. At kung ang kasaysayan ng panginginig ng boses ay hindi normal, kung gayon ang naturang bomba ay dapat na serbisiyo kahit na walang mga oras ng pagpapatakbo. At vice versa - na may mahusay na kasaysayan ng panginginig ng boses, sineserbisyuhan namin ito kung ang mga oras ay nagtrabaho.
Kung isasaalang-alang mo ang lahat ng ito at isasagawa ang pagpapanatili sa ganitong paraan, maaari mong bawasan ang halaga ng pagseserbisyo ng mga dynamic na kagamitan ng 20 o kahit 30 porsiyento. Isinasaalang-alang ang sukat ng produksyon, ang mga ito ay napaka makabuluhang mga numero, nang walang pagkawala ng kalidad at walang pag-kompromiso sa antas ng kaligtasan. At ito ay isang handa na kaso para sa paggamit ng IIoT sa isang negosyo.
Mayroon ding maraming mga counter kung saan ang impormasyon ay kinokolekta na ngayon nang manu-mano ("Pumunta ako, tumingin, at sumulat"). Mas mahusay din na ihatid ang lahat ng ito online, upang makita sa real time kung ano ang ginagamit at kung paano. Ang diskarte na ito ay lubos na makakatulong sa paglutas ng isyu ng paggamit ng mga mapagkukunan ng enerhiya: alam ang eksaktong mga numero ng pagkonsumo, maaari kang magbigay ng mas maraming singaw sa pipe A sa umaga, at higit pang singaw sa pipe B sa gabi, halimbawa. Pagkatapos ng lahat, ngayon ang mga istasyon ng pag-init ay itinayo na may malaking margin upang tumpak na maibigay ang lahat ng mga sangkap na may init. Ngunit maaari kang bumuo hindi gamit ang mga reserba, ngunit matalino, pamamahagi ng mga mapagkukunan nang mahusay.
Ito ang naka-istilong desisyon na hinihimok ng data, kapag ang mga desisyon ay ginawa batay sa ganap na trabaho sa data na nakolekta. Lalo na sikat ngayon ang mga ulap at analytics; sa Open Innovations ngayong taon, maraming usapan tungkol sa malaking data at ulap. Ang lahat ay handa na magtrabaho sa malaking data, iproseso ito, iimbak ito, ngunit dapat munang kolektahin ang data. Mas kakaunti ang usapan tungkol dito. Napakakaunting mga startup ng hardware sa mga araw na ito.
Ang ikatlong kaso ng IoT ay ang pagsubaybay sa mga tauhan, perimeter navigation, atbp. Ginagamit namin ito upang subaybayan ang mga paggalaw ng empleyado at subaybayan ang mga pinaghihigpitang lugar. Halimbawa, ang ilang trabaho ay isinasagawa sa zone, kung saan walang mga estranghero ang dapat na nasa loob nito - at posible na biswal na kontrolin ito sa real time. O ang lineman ay nagpunta upang suriin ang bomba, at matagal nang kasama nito at hindi gumagalaw - marahil ang tao ay naging masama at nangangailangan ng tulong.
Tungkol sa mga pamantayan
Ang isa pang problema ay walang mga integrator na handang gumawa ng mga solusyon para sa pang-industriyang IoT. Dahil wala pa ring itinatag na pamantayan sa lugar na ito.
Halimbawa, kung paano ang mga bagay sa bahay: mayroon kaming wifi router, maaari kang bumili ng iba pa para sa isang matalinong bahay - isang kettle, isang socket, isang IP camera o mga bombilya - ikonekta ang lahat ng ito sa umiiral na wifi, at lahat ay gagana. . Tiyak na gagana ito, dahil ang wifi ay ang pamantayan kung saan ang lahat ay iniayon.
Ngunit sa larangan ng mga solusyon para sa mga negosyo, ang mga pamantayan ng antas ng pagkalat na ito ay hindi umiiral. Ang katotohanan ay ang base ng bahagi mismo ay naging abot-kaya kamakailan, na nagpapahintulot sa hardware sa naturang base na makipagkumpitensya sa mga mapagkukunan ng tao.
Kung ihahambing natin ang visually, ang mga numero ay magiging humigit-kumulang sa parehong sukat.
Ang isang automated control system sensor para sa pang-industriyang paggamit ay nagkakahalaga ng humigit-kumulang $2000.
Ang isang sensor ng LoRaWAN ay nagkakahalaga ng 3-4 libong rubles.
10 taon na ang nakakaraan mayroon lamang mga awtomatikong sistema ng kontrol sa proseso, nang walang mga alternatibo, lumitaw ang LoRaWAN 5 taon na ang nakakaraan.
Ngunit hindi lang namin maaaring kunin at gamitin ang mga sensor ng LoRaWAN sa kabuuan ng aming mga negosyo
Pagpili ng Teknolohiya
Π‘ Π΄ΠΎΠΌΠ°ΡΠ½ΠΈΠΌ wifi Π²ΡΠ΅ ΠΏΠΎΠ½ΡΡΠ½ΠΎ, Ρ ΠΎΠ±ΠΎΡΡΠ΄ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΎΡΠΈΡΠΎΠ² Π²ΡΡ ΠΏΡΠΈΠΌΠ΅ΡΠ½ΠΎ ΡΠ°ΠΊ ΠΆΠ΅.
Walang sikat at karaniwang ginagamit na mga pamantayan sa mga tuntunin ng IoT sa industriya. Mayroong, siyempre, isang grupo ng iba't ibang mga pamantayang pang-industriya na binuo ng mga kumpanya para sa kanilang sarili.
Kunin, halimbawa, ang wireless HART, na ginawa ng mga lalaki mula sa Emerson - din 2,4 GHz, halos parehong wifi. Ang lugar ng naturang saklaw mula sa punto hanggang punto ay 50-70 metro. Kapag isinasaalang-alang mo na ang lugar ng aming mga pag-install ay lumampas sa laki ng ilang mga football field, ito ay nagiging malungkot. At ang isang base station sa kasong ito ay may kumpiyansa na makapagseserbisyo ng hanggang 100 device. At nagse-set up kami ngayon ng bagong pag-install; sa mga paunang yugto ay mayroon nang higit sa 400 sensor.
At pagkatapos ay mayroong NB-IoT (NarrowBand Internet of Things), na ibinigay ng mga cellular operator. At muli, hindi para sa paggamit sa produksyon - una, ito ay simpleng mahal (ang operator ay naniningil para sa trapiko), at pangalawa, ito ay bumubuo ng masyadong malakas na pag-asa sa mga operator ng telecom. Kung kailangan mong mag-install ng mga naturang sensor sa mga lugar tulad ng isang bunker, kung saan walang komunikasyon, at kailangan mong mag-install ng karagdagang kagamitan doon, kailangan mong makipag-ugnay sa operator, para sa isang bayad at may hindi mahuhulaan na mga deadline para sa pagpapatupad ng isang order upang masakop ang bagay na may network.
Imposibleng gumamit ng purong wifi sa mga site. Maging ang mga channel sa bahay ay naka-jam sa parehong 2,4 GHz at 5 GHz, at mayroon kaming production site na may malaking bilang ng mga sensor at kagamitan, at hindi lamang ng ilang mga computer at mobile phone sa bawat apartment.
Siyempre, may mga pagmamay-ari na pamantayan ng matinong kalidad. Ngunit hindi ito gagana kapag bumuo kami ng network na may maraming iba't ibang device, kailangan namin ng iisang pamantayan, at hindi isang bagay na sarado na muling magpapaasa sa amin sa isang supplier o iba pa.
Samakatuwid, ang alyansa ng LoRaWAN ay tila isang napakahusay na solusyon; ang teknolohiya ay aktibong umuunlad at, sa aking palagay, ay may bawat pagkakataon na lumago sa isang ganap na pamantayan. Pagkatapos ng pagpapalawak ng hanay ng dalas ng RU868, mayroon kaming higit pang mga channel kaysa sa Europa, na nangangahulugan na hindi namin kailangang mag-alala tungkol sa kapasidad ng network, na ginagawang isang mahusay na protocol ang LoRaWAN para sa pana-panahong pagkolekta ng mga parameter, halimbawa, isang beses bawat 10 minuto o isang beses sa isang oras.
Sa isip, kailangan naming makatanggap ng data mula sa isang bilang ng mga sensor isang beses bawat 10 minuto upang mapanatili ang isang normal na larawan ng pagsubaybay, mangolekta ng data at sa pangkalahatan ay masubaybayan ang kondisyon ng kagamitan. At sa kaso ng mga linemen, ang dalas na ito ay katumbas ng isang oras sa pinakamainam.
Ano pa ba ang kulang?
Kulang sa dialogue
May kakulangan ng diyalogo sa pagitan ng mga developer ng hardware at mga customer ng petrochemical o langis at gas. At lumalabas na ang mga espesyalista sa IT ay gumagawa ng mahusay na hardware mula sa isang punto ng IT, na hindi magagamit nang maramihan sa produksyon ng petrochemical.
Halimbawa, isang piraso ng hardware sa LoRaWAN para sa pagsukat ng temperatura ng mga tubo: isinabit ito sa tubo, ikinabit ito ng clamp, isinabit ang module ng radyo, isinara ang control point - at iyon na.
Ang kagamitan sa IT ay ganap na angkop, ngunit may mga problema para sa industriya.
Baterya 3400 mAh. Siyempre, hindi ito ang pinakasimpleng, narito ang thionyl chloride, na nagbibigay ng kakayahang magtrabaho sa -50 at hindi mawalan ng kapasidad. Kung magpapadala kami ng impormasyon mula sa naturang sensor isang beses bawat 10 minuto, mauubos nito ang baterya sa loob ng anim na buwan. Walang mali sa isang custom na solusyonβi-unscrew ang sensor, magpasok ng bagong baterya sa halagang 300 rubles kada anim na buwan.
Paano kung ang mga ito ay sampu-sampung libong mga sensor sa isang malaking site? Kakailanganin ito ng napakalaking oras. Sa pamamagitan ng pag-aalis ng mga oras ng tao na ginugol sa mga pag-ikot, nakukuha namin ang parehong dami ng oras upang mapanatili ang system.
Ang isang medyo halata na solusyon sa problema ay ang pag-install ng isang baterya hindi para sa 300 rubles, ngunit para sa 1000, ngunit para sa 19 mAh, kakailanganin itong baguhin minsan bawat 000 taon. Ito ay mabuti. Oo, ito ay bahagyang tataas ang gastos ng sensor mismo. Pero kayang kaya ng industriya at kailangan talaga ng industriya.
Walang sinuman ang casdev, kaya walang nakakaalam tungkol sa mga pangangailangan ng industriya.
At tungkol sa pangunahing bagay
At higit sa lahat, kung ano ang kanilang natitisod ay tiyak dahil sa karaniwang kakulangan ng diyalogo. Ang petrochemical ay isang produksyon, at ang produksyon ay medyo mapanganib, kung saan ang isang senaryo ng isang lokal na pagtagas ng gas at ang pagbuo ng isang paputok na ulap ay posible. Samakatuwid, ang lahat ng kagamitan nang walang pagbubukod ay dapat na explosion-proof. At magkaroon ng naaangkop na mga sertipiko ng proteksyon ng pagsabog alinsunod sa pamantayang Russian TR TS 012/2011.
Hindi lang alam ng mga developer ang tungkol dito. At ang proteksyon sa pagsabog ay hindi isang parameter na maaaring idagdag lamang sa halos tapos na device, tulad ng ilang karagdagang LED. Kinakailangang gawing muli ang lahat mula sa board mismo at sa circuit hanggang sa pagkakabukod ng mga wire.
Ano ang dapat gawin
Ito ay simple - makipag-usap. Handa na kami para sa direktang pag-uusap, ang pangalan ko ay Vasily Ezhov, may-ari ng produktong IoT sa SIBUR, maaari kang sumulat sa akin dito sa isang personal na mensahe o sa pamamagitan ng email - [protektado ng email]. Mayroon kaming handa na teknikal na mga pagtutukoy, sasabihin namin sa iyo ang lahat at ipapakita sa iyo kung anong kagamitan ang kailangan namin at bakit at kung ano ang kailangang isaalang-alang.
Sa ngayon ay nagtatayo na kami ng ilang mga proyekto sa LoRaWAN sa berdeng sona (kung saan ang proteksyon ng pagsabog ay hindi isang mandatoryong parameter para sa amin), tinitingnan namin kung paano ito sa pangkalahatan, at kung ang LoRaWAN ay angkop para sa paglutas ng mga problema sa naturang sukat. Talagang nagustuhan namin ito sa maliliit na network ng pagsubok; ngayon ay nagtatayo kami ng isang network na may mataas na density ng mga sensor, kung saan mga 400 sensor ang binalak para sa isang pag-install. Sa mga tuntunin ng dami para sa LoRaWAN hindi ito marami, ngunit sa mga tuntunin ng density ng network ay medyo marami na ito. Kaya tingnan natin ito.
Sa isang bilang ng mga high-tech na eksibisyon, narinig mula sa akin ng mga tagagawa ng hardware sa unang pagkakataon ang tungkol sa proteksyon ng pagsabog at ang pangangailangan nito.
Kaya ito, una sa lahat, isang problema sa komunikasyon na gusto nating lutasin. Lubos kaming pabor sa cusdev, ito ay kapaki-pakinabang at kapaki-pakinabang sa lahat ng partido, natatanggap ng customer ang kinakailangang hardware para sa kanyang mga pangangailangan, at ang developer ay hindi nag-aaksaya ng oras sa paglikha ng isang bagay na hindi kailangan o ganap na muling ginagawa ang umiiral na hardware mula sa simula.
Kung gumagawa ka na ng katulad at handa ka nang palawakin sa sektor ng langis, gas at petrochemical, sumulat lang sa amin.
Pinagmulan: www.habr.com