Systemy Automatyki Procesów Przemysłowych o bogatych, ale nie w pełni wykorzystywanych możliwościach

Funkcje i możliwości zarówno nowych, jak i starych Systemów Automatyki Procesów Przemysłowych (SAPP) nadają się do danego zastosowania – twierdzi 72% badanych respondentów. Niestety, 48% ankietowanych wykorzystuje tylko 50–75% dostępnych funkcji i możliwości zainstalowanych systemów, a kolejne 23% mniej niż 50%. 33% pytanych o przyczyny powstrzymujące ich od wykorzystywania w większym stopniu tych funkcji i możliwości wskazuje niewystarczającą ilość personelu obsługującego instalację.

To część spostrzeżeń, jakim podzielili się respondenci ostatniego przeglądu systemów automatyki przemysłowej przeprowadzonego przez Control Engineering i Reed Research. W przeprowadzonych badaniach zdefiniowano SAPP jako systemy najczęściej używane w zastosowaniach regulacji procesów ciągłych, określane tradycyjnie jako systemy regulacji rozproszonej (DCS), hybrydowe systemy regulacji lub otwarte systemy regulacji. Zgodnie z definicją, aby system mógł być zakwalifikowany do grupy systemów automatyki przemysłowej, powinien obejmować zintegrowaną platformę techniczną, interfejs operatora, regulator, komunikację sieciową oraz podsystem We/Wy. Same sterowniki programowalne (PLC) ze względu na ich naturę nie były rozpatrywane jako systemy.

 

 Unowocześnienie istniejącego Systemu Automatyki Procesów
 Przemysłowych (SAPP) (uszeregowane kryteria)

 1. Wpływ na działanie zakładu
 2. Otrzymywanie niezbędnych poprawek
 3. Koszt ponownej atestacji (badania)
 4. Utrzymywanie kontaktu z producentem systemu w celu uzyskania

 bieżącego wsparcia
 5. Zyskiwanie nowych funkcji i możliwości

 

 Źródło: Control Engineering

 

 O ankiecie

Badanie systemu automatyki przemysłowej przeprowadzone przez Control Engineering zawierało 81 pytań pogrupowanych w pięć części: 

  • Pytania demograficzne
  • Informacje o istniejącym/zainstalowanym SAPP
  • Potrzeby i plany w zakresie unowocześnienia, migracji i wymiany
  • Rozpatrywane pożądane funkcje nowego systemu automatyki przemysłowej
  • Pożądane funkcje integracyjne

Wybraną grupę prenumeratorów Control Engineering, którzy wcześniej zadeklarowali, że odpowiadają za specyfikację, wskazanie i zakup Systemu Automatyki Procesów Przemysłowych, poproszono o wypełnienie zamieszczonej w sieci ankiety (nagrodą był udział w losowaniu cyfrowej kamery Sony).

Wśród reprezentowanych 25 kategorii produkcyjnych i nieprodukcyjnych 55% respondentów jako podstawowy produkt końcowy lub usługi świadczone przez ich przedsiębiorstwo wskazało: farmaceutyczne, przemysłowe, komercyjne, rolnicze, inne działy maszynowe, chemiczne, oprzyrządowanie, pomiary, systemy sterowania i powiązane urządzenia, żywność i napoje, usługi oraz inżynierię systemów, integrację
i usługi architektoniczne.

63% stwierdziło, że funkcje sprawowane przez nich w pracy najlepiej opisują pojęcia: inżynier automatyk, inżynier ds. nadzoru automatyki, inżynier ds. apartatury kontrolno-pomiarowej lub elektryk konserwator, inżynier nadzoru produkcji. Odpowiedzi nadesłano z 34 stanów USA, Ameryki Środkowej, Europy Zachodniej oraz Bliskiego Wschodu.

 

 

  Migracja do nowego systemu tego samego producenta

  (uszeregowane kryteria)

 

  1. System przestarzały
  2. Infrastruktura automatyki
  3. Dostępny w handlu gotowy sprzęt i oprogramowanie
  4. Przestarzała architektura systemu
  5. Zachowanie specjalnego oprogramowania aplikacyjnego
  6. Pozyskanie funkcji i możliwości dostępnych wyłącznie poprzez

  unowocześnienie
  7. Zachowanie istniejących połączeń We/Wy
  8. Znormalizowane środki integracji z systemami biznesowymi

  (takimi jak OPC)
  9. Obsługa 4–20 mA z protokołem cyfrowym HART
  10. Wybór różnorodnych magistrali obiektowych
  11. Wykorzystanie znormalizowanych narzędzi do integracji

  z magistralą obiektową
  12. Referencje stron trzecich

 

  Źródło: Control Engineering

 

Systemy Automatyki Procesów Przemysłowych

86% respondentów udzieliło odpowiedzi, że najnowsze systemy liczą mniej niż 6 lat. 56% wskazało jednak, że najstarsze systemy w zakładzie mają 13 i więcej lat, wśród nich aż 20% ma ponad 20 lat. Średni wiek zainstalowanego SAPP wynosi 6–12 lat. Przy tak wielu starszych systemach użytkownicy będą tworzyć plany ich unowocześnienia, migracji i wymiany.

 

Unowocześniać czy migrować

Mimo że wielu dostawców SAPP reklamuje łatwość unowocześniania i migracji odziedziczonych systemów, wielu użytkowników (43%) pozostaje pragmatykami. Wymiana systemów w małych fragmentach rozciąga się na 24 lub więcej miesięcy.

Użytkownicy finalni muszą dokonać oceny i określić, który z trzech możliwych scenariuszy jest w ich sytuacji najlepszym rozwiązaniem:

  • unowocześnienie istniejącego systemu,
  • migracja od istniejącego systemu do najnowszego systemu tego
    samego producenta,
  • wymiana istniejącego systemu na system pochodzący od innego
    producenta.

Każda decyzja unowocześniania istniejącego systemu albo migracji do nowszego systemu tego samego lub innego dostawcy zawiera niepowtarzalne niuanse i specjalne wymagania. Jednak niektóre kwestie prawie zawsze występują w ocenie wyboru. Aby dowiedzieć się, jak respondenci ankiety oceniają pewne wspólne wybory, zob. tabele: „Unowocześnienie istniejącego systemu”, „Migracja do nowego systemu tego samego producenta” i „Migracja do systemu innego producenta”.

 

Wybór dostawcy

Sprawozdania użytkowników, przeszukiwanie Internetu, reklamy, artykuły, opinie sprzedawców i przyjaciół – takich sposobów i środków używamy, próbując podjąć ważne decyzje o rozmaitych zakupach osobistych.

Wyniki ankiety wykazują, że podobnie postępują użytkownicy końcowi,  podejmujący decyzje o zakupach SAPP (zob. tabela „Źródła wyboru dostawcy SAPP przez użytkowników końcowych”).

 

I co dalej

Najnowszy raport Grupy Doradczej ARC (www.arcweb.com) przewiduje, że całkowita wartość rynku automatyki procesów przemysłowych – aparatura, zawory, napędy oraz systemy regulacji i zabezpieczeń – przekroczy w 2007 roku 58 mld USD. Do osiągnięcia takiego wzrostu potrzebne jest roczne tempo wzrostu 4,7% w ciągu następnych pięciu lat.

Jeżeli prognoza ARC się sprawdzi, będzie to z pewnością dobra wróżba dla przemysłu. Jednakże źródłem takiego wzrostu musi być lepsze, bardziej dynamiczne wykorzystywanie funkcji i możliwości dostępnych w obecnie zainstalowanych systemach regulacji procesów ciągłych.

Jeżeli na pytanie: „Jak oceniasz wykorzystanie w twoim zakładzie funkcji i możliwości zainstalowanego SAPP” pada odpowiedź: „Wykorzystywane jest tylko 50–75% funkcji i możliwości SAPP”, oznacza to, że należy rozpocząć poszukiwanie dróg poprawy wykorzystania SAPP. Wyobraźmy sobie pozytywny wynik ekonomiczny, jaki miałby miejsce, gdyby każdy istniejący system automatyki procesów
przemysłowych był wykorzystywany w celu ograniczenia zmienności produkcji tylko o 1% w ciągu następnych sześciu miesięcy.

 

  Migracja do systemu innego producenta (uszeregowane kryteria)

 

  1. Architektura systemu
  2. Dostępne w handlu gotowe oprogramowanie i sprzęt
  3. Infrastruktura automatyki
  4. Zachowanie istniejących połączeń We/Wy
  5. Znormalizowane środki integracji z systemami biznesowymi

  (takimi jak OPC)
  6. Możliwość podłączania interfejsów nowego i starego SAPP
  7. Zachowanie specjalnego oprogramowania aplikacyjnego
  8. Obsługa 4–20 mA z protokołem cyfrowym HART
  9. Wybór różnorodnych magistrali obiektowych
  10. Wykorzystanie znormalizowanych narzędzi do integracji

  z magistralą polową

 

  Źródło: Control Engineering

Każdy, kto sądzi, że on sam i jego zespół mogą pomóc poprawić dochodowość swego przedsiębiorstwa, a więc i kondycję gospodarki światowej, powinien przemyśleć to jeszcze raz.

 

  Źródła wyboru dostawcy SAPP przez użytkowników końcowych

  (uszeregowane kryteria)

 

  1. Reputacja producenta i jego umiejętności
  2. Doświadczeni ludzie w przedsiębiorstwie użytkownika finalnego
  3. Strona internetowa producenta
  4. Wizyta w ośrodku pokazowym producenta
  5. Referencje stron trzecich
  6. Personel działu sprzedaży producenta
  7. Drukowane reklamy
  8. Artykuły pisane przez redaktorów magazynów
  9. Artykuły pisane przez producenta
  10. Udział w wystawie sponsorowanej przez producenta lub konferencji

  użytkowników
  11. Udział w targach branżowych

 

  Źródło: Control Engineering

 

 

Obiekty Aspektowe

Przemysłowe rozwiązania IT firmy ABB są budowane z wykorzystaniem Obiektów
Aspektowych.

Każdy Obiekt Aspektowy zawiera charakterystyki, sposób działania, rysunki, położenie itp. obiektów fizycznych, takich jak pompy i zawory. Obiekty Aspektowe mogą być również tworzone dla gotowych produktów, surowców itp. Systemy Control IT, Engineer IT i Operate IT wykorzystują Obiekty Aspektowe do tworzenia rozwiązań regulacji procesów ciągłych.

www.abb.pl

ABB

 

Inteligentna magistrala obiektowa

Cyfrowy system automatyki cyfrowej zarządzania, Process Management DeltaV firmy Emerson, jest zaprojektowany w celu maksymalizacji funkcji i możliwości obiektowych magistrali cyfrowych, włączając w to magistrale AS-i, DeviceNet, FOUNDATION fieldbus, HART i Profibus DP. Dostępny jest również klasyczny system We/Wy z DeltaV, służący do sprzęgania z tradycyjnymi analogowymi i dyskretnymi typami We/Wy.

www.emersonprocess.pl

Emerson Process Management 

 

Ujednolicone modelowanie

Cimplicity OpenProcess firmy GE Fanuc zapewnia zunifikowane środki techniczne, służące do programowania kompletnego rozwiązania automatyzacji procesu. Wykorzystując inteligentne bloki funkcjonalne typu SAMA, użytkownik może graficznie budować skomplikowane strategie sterowania i nadzorowania, obejmujące  automatyczne tworzenie pulpitu operatorskiego.

www.astor.com.pl/gefanuc

GE Fanuc

 

Architektura bazująca na Internecie

 Experion PKS (Process Knowledge System) firmy Honeywell wykorzystuje opatentowaną technologię HMIWeb opartą na architekturze sieci Web do integracji aplikacji oraz danych związanych ze sterowanym procesem z danymi biznesowymi. Do skutecznej oraz bezpiecznej prezentacji grafik operatorskich rozwiązanie HMIWeb stosuje standardy internetowe, takie jak HTML oraz XML. Wsparcie udzielane przez firmę Honeywell międzynarodowym organizacjom specjalizującym się w systemach zarządzania alarmami widoczne jest w Experion PKS, w rozwiązaniu zaawansowanego monitorowania alarmów.

www.honeywell.com.pl

Honeywell

 

 Rozwiązania migracyjne

Oferowane obecnie stacje procesorowe serii CP270 firmy Invensys/Foxboro odznaczają się odpornością na uszkodzenia i redundancją. Konstrukcja procesorów ZCP270 umożliwia ich zamontowanie w kasetach istniejących systemów rozproszonych serii I/A. Stacja procesorowa może obsługiwać do 120 zdalnie montowanych modułów We/Wy. Procesor FCP270 jest przyrządem polowym do montażu w sąsiedztwie modułów We/Wy magistrali obiektowej.

www.ibsp.pl

www.foxboro.com

Invensys/Foxboro

 

Zintegrowana architektura

Zintegrowana architektura Logix firmy Rockwell Automation dopuszcza umieszczanie w tej samej obudowie regulatorów zaprojektowanych pod kątem realizacji różnych funkcji. System Logix wykorzystuje tę samą obudowę, moduły komunikacyjne i We/Wy do obsługi Process Logix, spełniając wymagania dotyczące regulacji ciągłej, oraz ControlLogix dotyczące regulacji dyskretnej. Architektura Logix rozpoznaje protokoły ControlNet, Ethernet/IP, FOUNDATION fieldbus, Data Highway Plus oraz DeviceNet.

www.rockwellautomation.pl

Rockwell/Allen-Bradley 

 

Dołączanie Profibus

System sterowania procesem Simatic PCS 7 firmy Siemens opiera się na magistrali obiektowej Profibus. Inteligentne urządzenia polowe mogą być podłączane do magistrali Profibus bezpośrednio lub przez moduł interfejsu HART. Klasyczne urządzenia obiektowe i HART można podłączać do magistrali Profibus również za pomocą produktów We/Wy firmy Siemens z rodziny ET 200. ET 200iS umożliwia rozmieszczanie przyrządów w zastrzeżonych, niebezpiecznych środowiskach.

https://pcs.khe.siemens.com

Siemens