Rychlý rozvoj rafinační huti díky migraci na moderní systém DCS

Rozvoj rafinační huti díky migraci na moderní systém

Čtvrtý největší výrobce zinku na světě čelil neočekávané odstávce, která ho stála 100 000 dolarů za hodinu a vystavila ho provozním i finančním rizikům.

Extrahování a oddělování čistého zinku od jiných minerálů a materiálů obsažených v rudě není lehké samo o sobě, ale je to ještě mnohem těžší, pokud váš zastaralý řídicí systém nemá k dispozici náhradní díly, jeho technické možnosti jsou omezené a nedokáže ani komunikovat.

S takovými a dalšími problémy si musela poradit společnost Nexa Resources ve své zinkové huti poblíž peruánské Limy. Většina řídicích a automatizačních technologií byla 15–20 let stará a obsahovala mnoho zastaralých komponentů vyžadujících výměnu nebo odborné znalosti, které byly buď nedostupné, nebo byly příliš nákladné.

Jak uvádí Daniel Izarra, hlavní inženýr automatizace společnosti Nexa Resources, obstarání náhradních dílu by představovalo 50 % celkových nákladů na daný projekt.

Společnost Nexa využívala hybridní řídicí systém, který z poloviny dodala společnost Rockwell Automation a z poloviny jiný výrobce systémů DCS. Zastarávání však nebylo jediným problémem – společnost měla pro každý řídicí systém zvláštní komunikační server, jednotlivé servery ale nemohly komunikovat mezi sebou a umožňovaly zobrazení pouze asi 1 700 signálů v rámci jednoho rozhraní HMI s 60 různými provozními grafikami.

Společnost Nexa měla navíc dva různé typy inženýrských stanic, což komplikovalo školení uživatelů, udržování kvalifikace pro oba typy stanic a hledání náhradních dílů. Preventivní údržba tak nepřicházela v úvahu.

Zjistěte, jak lze modernizací vašeho systému DCS dosáhnout vyšší bezpečnosti a spolehlivosti.

Nekompatibilita překonána

Tváří v tvář těmto problémům bylo zřejmé, že společnost Nexa musela nahradit nekompatibilní řídicí systémy moderních technologií, aniž by to mělo dopad na výrobu. Pro dokončení migrace byly vyhrazeny dvě hodiny odstávky týdně a čtyři hodiny měsíčně.

V tomto krátkém časovém úseku museli k navigaci využívat zastaralé výkresy systémů a omezené odborné znalosti. Provozní zaměstnanci a personál hutě uměli pracovat se starými řídicími systémy a obávali se, že změny systémové kabeláže a programování povedou k selhání procesů.

Podle Izarry se společnost Nexa rozhodla vycházet z dřívějších rozšíření ControlLogix®CompactLogix™ a integrovat pozůstatek řídicích systémů procesů do jednotného distribuovaného řídicího systému PlantPAx®.

V rámci tohoto projektu bylo nutné modernizovat komunikační síť s ohledem na Ethernet, obnovit pracovní stanice a servery, nainstalovat dva vzdálené I/O systémy (RIO) a modernizovat nadbytečné jednotky CPU. K tomu mohli využít stávající protokol ControlNet.

Aby tento dvouměsíční projekt proběhl s minimální mírou rizika a v optimálním časovém rámci, Izarra se společně se svým týmem připravili: předem identifikovali signály, elektroinstalaci a svorkovnice v huti a pečlivě naplánovali odstávky závodu do vyhrazených dvouhodinových nebo čtyřhodinových bloků.

Zároveň proběhlo předběžné školení ve stávajícím velínu, s pomocí techniků společnosti Nexa se provedlo testování při převzetí systému (Factory Acceptance Test, FAT), zřídilo se základní propojení s novou platformou Rockwell Automation a přesunuly se regulační okruhy jednotlivých funkčních oblastí.

Staré a nové řídicí systémy běžely asi 2–3 měsíce paralelně, aby se pracovníci mohli s novým řešením seznámit a poskytnout zpětnou vazbu. Nejdříve začali s méně důležitými okruhy a signály a postupně do nového systému převedli čerpadla. Díky tomu, že byly signály a elektroinstalace identifikovány předem, velká část migrace mohla proběhnout za chodu závodu, takže se nemuseli spoléhat pouze na odstávky.

Úspěšná optimalizace

V návaznosti na migraci a modernizaci řídicího systému dosáhla společnost Nexa mnoha zlepšení:

  • Spolehlivost řídicího systému hydrometalurgické aplikace dosáhla 100%
  • Bezpečnostní incidenty způsobené odstávkami systému DCS byly úplně eliminovány
  • Dostupná technická podpora
  • Rafinační huť má k dispozici požadované náhradní díly
  • Náklady zůstaly nízké díky postupné integraci migrace

Aby byl projekt migrace u zastaralých technologií úspěšný, je podle společnosti Nexa zásadní následující:

  • Důkladné plánování
  • Provozní pracovníci a zaměstnanci údržby se na projektu musí podílet už od začátku a nadále komunikovat a koordinovat s oblastmi, které jsou pro plánování, řízení a realizaci těchto projektů zásadní
  • Je nezbytná validace technické dokumentace, aby se předešlo prodlení v období realizace
  • Před zahájením migrace by měl být vypracován pohotovostní plán, který bude předán všem oblastem

Tento blog vychází z článku redakce časopisu Control.

Jim Montague
Zveřejněno 10 Červen 2019 Autor Jim Montague, Executive Editor, Control

Kontakt

Společnost Rockwell Automation vám spolu se svými partnery nabízí své mimořádné znalosti, které vám pomohou s návrhem, implementací a podporou vašich investic do automatizace.

Automation Today

Získejte nejnovější informace o technologických trendech a řešení od Rockwell Automation.