Цинковый завод наращивает производство c новой РСУ

Цинковый завод наращивает производство c новой РСУ

Четвертый крупнейший в мире производитель цинка терял 100 000 долларов в час из-за внеплановых простоев, чем подвергал себя серьезным эксплуатационным и финансовым рискам.

Экстракция и отделение чистого цинка от других минералов, составляющих его руду, — очень непростой процесс, но он становится еще сложнее, если вашим устаревшим системам управления не хватает запасных компонентов, квалификации операторов и возможностей обмена данными.

С такими вызовами столкнулись на заводе по рафинированию цинка вблизи Лимы, Перу, принадлежащем компании Nexa Resources. Большинству систем управления и автоматизации было около 15–20 лет, многие компоненты устарели и нуждались в очень дорогостоящем техническом обслуживании и в запасных частях, которых уже не было в наличии.

По словам Даниэля Исарры, главного инженера по автоматизации Nexa Resources, в компании поняли, что даже частичная замена устаревших компонентов будет стоить не менее 50% от общей стоимости проекта модернизации.

В Nexa работали на комбинированной системе управления, которая наполовину была разработкой Rockwell Automation и наполовину — другого поставщика РСУ. Угроза устаревания усугублялась тем, что у каждой из систем управления были свои серверы, которые не могли обмениваться данными между собой и позволяли отображать до 1700 сигналов на единственном HMI с 60 различными графическими интерфейсами оператора.

У Nexa были две рабочие станции разного типа, что усложняло поиск запасных компонентов, подготовку операторов и поддержание их технических знаний на должном уровне. Профилактическое обслуживание, таким образом, было невозможно.

Узнайте, как повысить безопасность и надежность за счет модернизации РСУ.

Преодоление несовместимости систем

В таких непростых условиях стало очевидно, что Nexa нуждается в замене несовместимых друг с другом систем управления одним современным решением, при этом производительность в процессе модернизации не должна пострадать. Для этого было решено останавливать производство не более чем на два часа еженедельно или на четыре часа ежемесячно.

Вдобавок к такому ограничению по времени необходимо было работать с устаревшими чертежами в условиях нехватки технических квалификаций. Операторы и работники цинкового завода прекрасно знали, как работают старые системы управления, и поэтому беспокоились, что новые решения по подключению и программированию приведут к остановке процесса.

Исарра рассказывает, что в Nexa согласились надстроить существующие расширения ControlLogix® и CompactLogix™ и интегрировать остальные функции управления производством в единую распределенную систему управления PlantPAx®.

Проектом также предусматривалось добавление резервного протокола Ethernet к сети обмена данными, обновление рабочих станций и серверов, монтаж двух шкафов удаленного ввода/вывода (RIO) и оснащение системы двумя резервными центральными процессорами. При этом оставалась возможность использовать имеющийся протокол ControlNet.

Для того чтобы реализовать проект модернизации за два месяца с минимумом рисков и по оптимальному графику, группа специалистов под руководством Исарры провела необходимую подготовку: были заранее изучены сигналы, подключения и распределительные блоки цинкового завода и составлен план двух- и четырехчасовых остановок производства.

Кроме того, в центре управления было проведено обучение специалистов Nexa, выполнены заводские испытания (FAT), установлены соединения с новой платформой Rockwell Automation и обновлены контуры управления в каждой функциональной зоне.

В течение первых 2–3 месяцев старая и новая системы управления работали одновременно: таким образом, сотрудники смогли привыкнуть к новому формату работы и высказать свои пожелания и замечания. Модернизации в первую очередь подверглись некритичные сигналы и контуры, с тем чтобы впоследствии обновлять насосные установки одну за другой. Заранее определив сигналы и подключения, в Nexa смогли выполнить большую часть проекта, не останавливая производственный процесс, и ограничения по времени остановки производства не сыграли сколько-нибудь значительной роли.

Достигнутая оптимизация

Модернизация системы управления позволила Nexa достичь целого ряда преимуществ:

  • Надежность системы управления гидрометаллургическим производством приблизилась к 100%
  • Инциденты безопасности, связанные с нарушениями в работе РСУ, были полностью устранены
  • Обеспечена техническая поддержка
  • На цинковом заводе создан собственный запас компонентов
  • Расходы остались на низком уровне за счет поэтапного процесса модернизации

Успешный опыт Nexa по модернизации старых производственных активов позволил сделать следующие выводы:

  • Необходимо тщательное планирование
  • Операторы и специалисты по обслуживанию должны вовлекаться в проект на ранней стадии и взаимодействовать со специалистами из других важнейших областей, таких как планирование, управление и реализация проекта
  • Для устранения задержек, вызванных вмешательством в ход производственного процесса, необходимо проверять техническую документацию
  • Перед запуском проекта модернизации следует тщательно разработать план по непредвиденным расходам

Этот блог основан на статье, подготовленной редакторами раздела «Управление».

Jim Montague
Размещено 10 Июнь 2019 Кем Jim Montague, Executive Editor, Control

Подписаться

Компания Rockwell Automation и наши партнеры обладают исключительным опытом в проектировании, реализации и поддержке проектов автоматизации.

Подписаться

Откройте для себя продукты, а также инновационные решения и инструменты, о которым мы рассказываем.