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挑戰
- 開放式平台上渦輪機的控制系統可回收壓縮機內的氣體，避免火焰產生，同時為綠地和棕地專案優化成本和提供利潤。
解決方案
PlantPAx現代DCS
- 以整合式Allen‑Bradley ControlLogix的可設定演算法為基礎，自動化渦輪機械控制系統
成果
- 節省能源
- 提高效率
- 提升獲利能力
晚上經過精煉廠時看到火焰，如果不多加思考出現的原因，會覺得火焰非常迷人。我們都清楚知道像這樣的燃燒現象其實正汙染著大氣層。
深入分析相關工廠的運作後，將會瞭解我們是可以利用這些浪費掉的能源。
除了更謹慎處理環保永續政策之外，近年來許多公司也越來越重視效率並試著降低工廠管理成本，這樣的趨勢應該可以逐漸減少火焰。
但是，不過該如何將盡量減少對社區造成嚴重傷害的現象，和並且禁止公司採用這套可充分利用其資源的方法現象降到最低呢？
解決方案往往都不會太複雜，具有特定的成本效益比，而且效益明顯地高於成本。
部署渦輪機控制系統來回收推動渦輪機之壓縮機所產生的氣體，代表可重複利用會燒成火焰的能源資源。該系統提供明確的效益，減少能源消耗、提高生產力和資產利用率，最後但同樣重要的一點，還可減少環境汙染。
該系統提供明確的效益，減少能源消耗、提高生產力和資產利用率，最後但同樣重要的一點，還可減少環境汙染。
利用化學工程和技術增進獲利能力
Energy Control Technologies簡稱為ECT，約十二年前於美國成立，並在歐洲經營子公司三年。該公司專注於開放式平台渦輪機械控制，專精工廠大型旋轉式壓縮機的應用程式、技能知識和控制演算法，其中包含軸流式壓縮機、離心式壓縮機、蒸氣渦輪機、燃氣渦輪機和渦輪膨脹機。
該公司投入利基活動，發揮工業自動化應用功能，並以極為複雜的演算法為基礎，考量壓縮機內部氣體的熱力學，省去燃燒火焰的需求，確保實現壓縮機、渦輪機和整體系統的能源效率。從硬體方面來看，相關系統需要非常快的處理器掃描回覆率(，約為30/40毫秒)，，以及尋找適合內建於壓縮機控制系統中的應用程式。
ECT發現洛克威爾自動化具備這些特色，該公司已經是洛克威爾自動化超過十年的原始設備製造商合作夥伴，ECT肯定Allen‑Bradley® ControlLogix®可程式自動化控制器(PAC)是他們最有歷史意義、最可靠和最常用於衡量的硬體安裝專案，更帶來可與PlantPAx®分散式控制系統無縫整合的附加價值。
專屬平台相較於開放平台
大約在30到40年前，開發這個利基市場時，市面上的PLC無法達到性能要求，業界因此針對防激變功能開發專屬硬體平台來安裝軟體。這是相當常見的技術環境，但並非理想的作業方式，因為像是在故障或處理專屬備用零件的成本及維修時間方面，企業和黑箱解決方案的開發商會發展出密切依賴的關係。
ECT優先選用洛克威爾自動化ControlLogix，針對安裝在開放式硬體平台上的渦輪機提供可設定、非可程式的控制演算法，而根據ECT客戶回報的效益來看，ECT成功協助客戶全面淘汰原先的做法。選擇提供可設定的非可程式演算法代表演算法的核心內容已確立，且無法變更。舉例來說，針對特定機器或工廠執行的基本激變控制演算法有600個設定參數，會制定可重複執行的流程並完整記載細節，因此完全無需依靠開發商就能使用。如此一來可長期維護演算法，因為根據詳細記載的相同要素所設計，專案可以一個接著一個地反覆利用。
最佳實務專案
以ECT和洛克威爾自動化的合作專案為例，捷克的OME製造商為一間斯洛伐克油氣公司製造壓縮機。該壓縮機壓縮乙烯氣體，是主要精煉流程會特別用到的廠內機器。雖然這台機器並非精煉的必要設備，其停機也不會對工廠運作造成任何影響，卻象徵了精煉廠大幅提升的生產力。在精煉等競爭激烈的產業中，開發利用和部分重複使用製程中所產生的廢棄物材料，以及後續提高的生產力，令可格外突顯衛星工廠的可用性格外突顯，因為這對油氣公司的獲利能力有重大的影響。
升級象徵精煉廠大幅提升生產力
在本專案中，電動馬達與閥控制的二段壓縮機合裝，其閥掌控的開關功能可調節氣流、壓力和溫度。控制系統以ControlLogix PAC為基礎，具備防激變功能，用閥控制每段的通道，以免失控提高溫度和氣體壓力，進而損害壓縮機和產生熔化的風險。系統同時含有控制迴路，其中楔形控制器會根據乙烯轉變曲線將冷氣體注入回收管路，以抵銷初期開啟閥時所造成的過熱溫度。這一切都歸功於整合了壓縮機控制系統，並透過洛克威爾自動化的PlantPAx DCS管理。
本專案的特色是採用ControlLogix多處理器結構。已配置使用洛克威爾自動化解決方案的壓縮機控制系統，對於整合ECT防激變演算法專用的其他CPU相當實用。如此一來，雖然完全獨立的兩個系統各自有CPU和I/O卡，卻可同時安裝在單一PAC上，打造機器控制和防激變管理的全面整合解決方案，克服複合做法中管理防激變功能之黑箱解決方案與壓縮機控制系統沒有任何連接的分立問題。
斯洛伐克油氣公司的專案是從頭開發，不過像這樣的解決方案也非常適用於既有工廠，可取代防激變用的專屬平台，整合到現有PlantPAx系統所建構的單一控制環境。整合後可存取PlantPAx分散式控制系統的所有原生分析功能，以改善預測性維護策略和盡量減少停機等等。
其他資訊
以上為ECT專門使用洛克威爾自動化產品和服務，並搭配其他產品所得到的成果。其他客戶的具體結果可能會有所不同。
合作公司聲明
Energy Control Technologies (ECT)提供渦輪壓縮機、蒸氣渦輪機、燃氣渦輪機、渦輪膨脹機、螺旋式壓縮機、往復式壓縮機和離心機的控制解決方案。ECT解決方案提高能源效率和產量，並加強保護機器。
ECT解決方案包含激變控制、性能控制、負載分擔、蒸氣渦輪速度和提取控制、燃氣渦輪機燃料控制和排序、渦輪膨脹機控制、振動保護、工廠氣流網路控制、模擬服務，以及離心機控制和保護系統。
已發佈 2021年3月23日