Azoty Tarnów - System telemetrii i monitoringu mediów produkcyjnych

Instalacje automatyki
System telemetrii
i monitoringu
mediów produkcyjnych
- Azoty Tarnów
Zakłady Azotowe w Tarnowie-
i przestrzeganie norm, a tym samym
Mościcach S.A. to firma z branży
właściwe
chemicznej, zajmująca się produk-
produkcyjnych powoduje konieczność
cją tworzyw sztucznych, nawozów
mineralnych i chemikaliów dla
przemysłu chemicznego. Firma łą-
kontrolowanie
procesów
ciągłego monitoringu kluczowych pa-
Media produkcyjne
i energetyczne
Monitoringiem zostały objęte następujące media:
rametrów wszelkich mediów produk-
» energia elektryczna,
cyjnych.
» powietrze technologiczne i sterow-
Pierwotnie, Zakłady Azotowe, do
nicze,
czy ponad 80-letnią tradycję z no-
gromadzenia danych stosowały lokalne
woczesnością, stale udoskonalając
monitorowanie, w tym celu wykorzy-
technologię i podnosząc jakość,
stując zainstalowane wcześniej infor-
» para o różnym stopniu kompresji,
oferowanych produktów, wysoko
matyczne systemy przemysłowe, jakimi
» gospodarka wodno-ściekowa,
cenionych na rynkach krajowych
i zagranicznych.
» woda technologiczna, grzewcza oraz
pitna,
były stacje wizualizacyjne Wonderware
InTouch. Struktury te pozwalały na
archiwizację podstawowych parametrów zużycia głównych mediów energetycznych, czyli metanu oraz pary, jak
Specyfika przedsiębiorstwa branży
32
również ścieków. Pozytywne doświad-
chemicznej i szeroki zakres produkcji
czenia
powodują, iż zakład operuje mediami
zaowocowały podjęciem działań przez
produkcyjnymi o właściwościach tok-
Zarząd Techniczny Zakładów Azo-
sycznych, palnych lub wybuchowych,
towych, mających na celu wdrożenie
jak również wysoko kosztownymi me-
kompleksowego systemu monitoringu
diami energetycznymi, stosując w pro-
mediów dla zakładu. Inwestycja zakła-
cesie produkcji skrajne ciśnienia oraz
dała pełny monitoring mediów energe-
ekstremalne temperatury. To w połą-
tycznych i produkcyjnych oraz stwo-
czeniu z dużą rozległością zakładów,
rzenie centralnego archiwum danych
dbaniem
i raportów o ich jakości i zużyciu.
o
bezpieczeństwo
pracy
użytkowników
rozwiązania,
Biuletyn Automatyki 63 (1/2010)
Instalacje automatyki
no różne standardy wymiany danych.
Szkielet sieci telemetrycznej oparty
został o ring światłowodowy, do którego zbiegają trasy światłowodowe oraz
miedziana „skrętka”. Fragmenty sieci
komunikacyjnej z kolei, oparte są o sieć
szeregową RS485, połączoną z siecią
Ethernet, za pomocą konwerterów lub
» amoniak,
niczego, sprężania powietrza i wy-
bezpośrednio z komputerami komuni-
» metan, z prognozowaniem zużycia
twórni ciekłego CO2,
kującymi się dalej w sieci Ethernet. Do
tego medium, w związku z limitami
zakupu i grożącymi w związku z tym
wysokimi karami umownymi.
Docelowo monitoringiem objęto
» instalację sprężonego kwasu azotowego oraz rozkładnię metanu,
obiektów leżących na obrzeżach Zakładów lub obiektów o utrudnionym dostę-
» zasilacze awaryjne UPS,
pie, zastosowano komunikację poprzez
» wszystkie wydziały produkcyjne.
bezprzewodowe łącza Ethernet, zabez-
wszelkie instalacje związane z dostar-
Dodatkowo, do systemu monito-
pieczone sprzętowym szyfrowaniem.
czaniem, produkcją oraz zużyciem
ringu włączona została stacja meteo
Konieczne było również zastosowanie
mediów, co pozwoliło na zwiększenie
oraz ciepłomierze. Stacja meteo do-
radiomodemów do bezprzewodowej
ekonomiki poboru, racjonalizację zu-
starcza dane o ciśnieniu, temperaturze
transmisji danych, w oparciu o sieć sze-
życia i zmniejszenie kosztów ich wy-
i wilgotności powietrza oraz kierunku
regową RS232. Ponadto, komunikacja
twarzania.
i sile wiatru, które to parametry stano-
z kilkoma obiektami realizowana jest
Do systemu monitoringu włączo-
wią bardzo ważny element systemu mo-
przez DSL-owe modemy telefoniczne.
no kilkadziesiąt obiektów, w tym duże
nitoringu. Na ich podstawie bowiem,
Do zbudowania sieci wykorzysta-
centra produkcyjne:
w przypadku alarmu o chemicznym
no akcesoria sieciowe firmy Korenix
» elektrociepłownię, wraz ze stacją
skażeniu gazowym, wytyczane są kie-
oraz radiomodemy SATEL, dostarczo-
uzdatniania wody dla elektrocie-
runki ewakuacji pracowników. Z ko-
ne również przez firmę ASTOR.
płowni,
lei monitoring ciepłomierzy zapewnia
» podstacje elektryczne linii wysokie-
możliwość rozliczeń z zewnętrznym
go i średniego napięcia, gdzie moni-
odbiorcą energii cieplnej, czyli Miej-
torowane są parametry energii elek-
skim
trycznej, na podstawie informacji
Cieplnej w Tarnowie.
Przedsiębiorstwem
Energetyki
oczyszczalnię
ścieków,
chemiczną oczyszczalnię ścieków
oraz kolektory ściekowe zakładu,
producentów, z których informacje gromadzone są w centralnej bazie danych,
wymusiła potrzebę zastosowania wielu
zbieranych z liczników energii,
» centralną
Akwizycja danych
Duża liczba urządzeń od różnych
Budowa sieci telemetrycznej
różnych protokołów komunikacyjnych.
Duża powierzchnia zakładu wy-
Ponadto, w licznych przypadkach zre-
magała zaprojektowania rozległej sieci
alizowanie komunikacji ze specyficz-
technologicz-
przemysłowej, koniecznej do akwizycji
nymi urządzeniami (np. zasilaczami
nej i pitnej oraz stacje uzdatniania
danych z systemów automatyki prze-
awaryjnymi UPS), wymagała napisa-
wody,
» pompownię
wody
mysłowej oraz urządzeń pomiarowych
nia dedykowanego programu komuni-
» generator azotu firmy AirLiquid,
rozmieszczonych na różnych obiek-
kacyjnego, w języku programowania
» stację sprężarek powietrza technolo-
tach. W zależności od uwarunkowań
DELPHI oraz zastosowania transferu
terenowych, potrzeb i możliwości ko-
plików z danymi przemysłowymi, z wy-
munikacyjnych urządzeń, zastosowa-
korzystaniem FTP.
gicznego,
» stacje osuszania powietrza sterow-
Biuletyn Automatyki 63 (1/2010)
33
Instalacje automatyki
» dostęp w dowolnej chwili do bieżących
informacji o kluczowych parametrach
jakości mediów i ich zużyciu,
» zabezpieczanie przed przekraczaniem limitów i wyeliminowanie kar
umownych zużycia metanu,
» racjonalizacja zużycia energii i redukcja kosztów energetycznych,
» zwiększenie ekonomiki poboru mediów,
» zmniejszenie kosztów wytwarzania
mediów,
» dostarczanie na bieżąco pełnych informacji dla technologów.
Zastosowanie najnowszych rozwiązań technicznych i informatycznych do budowy systemu telemetrii
i monitoringu świadczą o nowoczeJednak głównym źródłem danych
terze, bez konieczności stosowania za-
sności Zakładu Azotowego oraz trosce
są przemysłowe systemy sterowania,
awansowanych technicznie rozwiązań
o wysoką jakość produktów i niskie
w dużej części oparte o rozwiązania
sprzętowych.
koszty produkcji. Stan ten bezpośred-
GE Inteligent Platforms, umożliwiające łatwą komunikację i dostęp do
danych przez standardowe programy
komunikacyjne.
Przemysłowa baza danych –
gromadzenie i archiwizacja
danych
nio przekłada się na konkurencyjność
Analiza danych i raportowanie
niem ciągłego nadzoru nad bezpieczeń-
nia wykorzystywane są programy ra-
stwem pracy oraz ochroną środowiska.
portowe Wonderware Active Factory
Instalację telemetrii i monitoringu
oraz stacje wizualizacyjne InTouch.
mediów w zakładach w Tarnowie-Mo-
Zastosowanie wspomnianych progra-
ścicach S.A. w całości wdrożyła fir-
mów pozwala na dostęp do bieżących
ma Automatyka Sp. z o.o. z Tarnowa,
Dane zebrane z systemów auto-
danych i analizę danych historycznych,
Złoty Partner firmy ASTOR. Firma
matyki oraz urządzeń pomiarowych
ułatwiając pracę kadrze pracowni-
zajmuje się obsługą, montażem i roz-
są gromadzone, przy pomocy sieci
czej, zarówno bezpośrednio związanej
ruchami przemysłowych systemów po-
telemetrycznej, w Wonderware Hi-
z produkcją (operatorom, technolo-
miarów i sterowania, wykonywaniem
storian. Rozwiązanie to stanowi cen-
gom, kierownikom centrów produkcyj-
oprogramowania sterowników i kom-
tralny system danych historycznych,
nych), jaki i osobom odpowiedzialnym
puterowych systemów sterowania oraz
automatycznie gromadzący i archiwizu-
za rozliczenia zużycia mediów. Analizy
wizualizacją procesów przemysłowych
jący ogromne ilości, szybko zmieniają-
wykonywane są na bieżąco (ad hoc)
w rożnych branżach, w szczególności
cych się wartości. Zapis danych przez
oraz w oparciu o przygotowane sza-
branży chemicznej.
Wonderware Historian zapewnia osią-
blony raportów, których uruchomienie
gnięcie dokładności przechowywania
powoduje automatyczne pozyskiwanie
danych na poziomie 3.3ms. Świadczy
danych, bezpośrednio z Wonderware
to o dużej uniwersalności zastosowa-
Historiana.
nia, zarówno do gromadzenia danych
z procesów, w których dane zmieniają
się stosunkowo rzadko, jak i przy proce-
34
oferowanych wyrobów, z uwzględnie-
Do analizy danych i raportowa-
Korzyści z wdrożenia
Zastosowanie
Lucjan Knapczyk
Specjalista Technolog
Automatyka Sp. z o.o.
nowoczesnego
sach charakteryzujących szybką i częstą
sytemu telemetrii i monitoringu ma
zmianą wartości parametrów. Z kolei
pozytywny wpływ na wiele aspektów
zoptymalizowane sposoby zapisywa-
funkcjonowania
nia gromadzonych wartości powodują,
Wśród najważniejszych należy wymie-
Zakładów Azotowych Tarnów
że Wonderware Historian może zostać
nić obniżenie kosztów produkcji, które
www.azoty.tarnow.pl/
zainstalowany na klasycznym kompu-
zostało zrealizowane poprzez:
przedsiębiorstwa.
Zdjęcia udostępnione
dzięki uprzejmości
Biuletyn Automatyki 63 (1/2010)