Ketika datang untuk mengotomatisasi proses dalam industri petrokimia, stereotip bahwa produksi adalah kompleks sering dipicu, yang berarti bahwa segala sesuatu yang dapat dicapai terotomatisasi di sana berkat sistem kontrol proses. Sebenarnya tidak begitu.
Industri petrokimia memang cukup terotomatisasi, tetapi ini menyangkut proses teknologi utama, di mana otomatisasi dan minimalisasi faktor manusia sangat penting. Semua proses yang menyertainya tidak otomatis karena tingginya biaya solusi kontrol proses dan dilakukan dalam mode manual. Oleh karena itu, situasi di mana setiap beberapa jam sekali seorang karyawan memeriksa secara manual apakah pipa tertentu dipanaskan dengan benar, jika sakelar yang diperlukan dihidupkan dan katup ditarik, atau jika tingkat getaran bantalan normal adalah normal.
Sebagian besar proses non-kritis tidak otomatis, tetapi ini dapat dilakukan dengan bantuan teknologi Internet hal, bukan sistem kontrol proses.
Sayangnya, ada masalah - kesenjangan dalam komunikasi antara pelanggan dari industri petrokimia dan pengembang besi itu sendiri, yang tidak memiliki pelanggan di antara industri minyak dan gas dan, oleh karena itu, tidak menerima informasi tentang persyaratan peralatan dalam hal penggunaan di daerah yang agresif, bahan peledak, di iklim yang keras kondisi, dll.
Dalam posting ini kita akan membicarakan masalah ini dan bagaimana menyelesaikannya.
IOT dalam petrokimia
Untuk memeriksa beberapa parameter, kami menggunakan jalan memutar untuk tujuan inspeksi visual dan taktil node instalasi tidak kritis. Salah satu masalah umum adalah pasokan uap. Steam adalah pendingin untuk banyak proses petrokimia, dan disuplai dari stasiun pemanas ke unit akhir melalui pipa panjang. Harus diingat bahwa tanaman dan tanaman kita berada dalam kondisi iklim yang agak sulit, musim dingin di Rusia parah, dan kadang-kadang beberapa pipa mulai membeku.
Oleh karena itu, sesuai dengan peraturan, personel tertentu satu jam sekali harus melakukan putaran dan mengukur suhu pipa. Pada skala seluruh pabrik - ini adalah sejumlah besar orang yang hampir melakukan ini - mereka pergi dan menyentuh pipa.
Pertama, itu tidak nyaman: suhu rendah, dan Anda harus pergi jauh. Kedua, dengan cara ini tidak mungkin untuk mengumpulkan dan, terutama, menggunakan data pada proses. Ketiga, mahal: semua orang ini harus melakukan pekerjaan yang lebih bermanfaat. Akhirnya, faktor manusia: seberapa akurat suhu diukur, seberapa teratur hal ini terjadi?
Dan ini hanya salah satu alasan mengapa manajer pabrik dan pabrik sangat serius memperhatikan meminimalkan dampak faktor manusia pada proses teknologi.
Ini adalah kasus berguna pertama dari kemungkinan aplikasi IOT dalam produksi.
Yang kedua adalah kontrol getaran. Peralatan memiliki motor listrik, dan kontrol getaran harus dilakukan. Itu masih dilakukan dengan cara yang sama, secara manual - sekali sehari orang berkeliling dan menggunakan instrumen khusus untuk mengukur tingkat getaran untuk memastikan semuanya beres. Ini lagi-lagi buang-buang waktu dan sumber daya manusia, lagi-lagi pengaruh faktor manusia terhadap ketepatan dan frekuensi jalan memutar seperti itu, tetapi minus yang paling penting adalah Anda tidak dapat bekerja dengan data seperti itu, karena praktis tidak ada data untuk diproses dan tidak mungkin untuk beralih ke servis peralatan dinamis apa adanya.
Dan sekarang ini adalah salah satu tren utama dalam industri - transisi dari pemeliharaan rutin ke pemeliharaan sebagaimana adanya, dengan organisasi yang tepat, penghitungan waktu pengoperasian peralatan yang aktif dan terperinci dan kontrol penuh dari kondisi saat ini disimpan. Misalnya, ketika tiba saatnya untuk memeriksa pompa, Anda memeriksa parameternya dan melihat bahwa pompa A telah berhasil mendapatkan jumlah jam operasi yang diperlukan untuk pemeliharaan, dan pompa B belum diterima, yang berarti masih dapat dibiarkan tanpa pengawasan, masih terlalu dini.
Secara umum, sebagai ganti oli di dalam mobil setiap 15.000 kilometer. Seseorang dapat menghancurkannya selama enam bulan, seseorang akan membutuhkan satu tahun, dan seseorang akan membutuhkan lebih banyak waktu, tergantung pada seberapa aktif menggunakan mobil tertentu.
Hal yang sama dengan pompa. Plus, ada variabel kedua yang memengaruhi kebutuhan pemeliharaan - riwayat indikator getaran. Misalkan riwayat getaran sudah berurutan, pompa belum dijalankan oleh jam, yang berarti bahwa kami belum melakukan servis. Dan jika sejarah getarannya tidak normal, maka pompa seperti itu harus dipertahankan meskipun jamnya tidak berjalan. Dan sebaliknya - dengan riwayat getaran yang sangat baik, kami melayani jika jam telah terakumulasi.
Jika semua ini diperhitungkan dan diservis dengan cara ini, maka dimungkinkan untuk mengurangi biaya servis peralatan dinamis hingga 20, atau bahkan 30 persen. Mengingat skala produksi, ini adalah angka yang sangat signifikan, tanpa kehilangan kualitas dan tanpa membahayakan keselamatan. Dan ini adalah kasus yang siap pakai untuk menggunakan IIoT di perusahaan.
Dan ada juga banyak penghitung dari mana informasi sekarang diambil secara manual ("turun - tampak - tulis"). Ini juga lebih efisien untuk melayani secara online, untuk menonton secara real time apa yang digunakan dan bagaimana. Pendekatan semacam itu akan sangat membantu dalam menyelesaikan masalah penggunaan energi: mengetahui angka konsumsi yang tepat, Anda dapat memasok lebih banyak uap ke pipa A di pagi hari, dan lebih banyak uap ke pipa B di malam hari, misalnya. Lagi pula, sekarang pembangkit listrik sedang dibangun dengan margin besar untuk secara akurat menyediakan semua node dengan panas. Dan Anda dapat membangun bukan dengan margin, tetapi secara rasional, mengalokasikan sumber daya secara optimal.
Ini adalah keputusan yang didorong oleh data yang modis ketika keputusan dibuat atas dasar kerja penuh dengan data yang telah mereka kumpulkan. Awan dan analitik sangat populer saat ini, Inovasi Terbuka tahun ini berbicara banyak tentang tanggal besar dan awan. Setiap orang siap bekerja dengan bigdata, memproses, menyimpan, tetapi pertama-tama data harus dikumpulkan. Ini dikatakan kurang. Ada sangat sedikit startup perangkat keras sekarang.
Kasing IoT ketiga adalah pelacakan personel, navigasi perimeter, dan lainnya. Kami menggunakan ini untuk memantau pergerakan karyawan dan memonitor area tertutup. Sebagai contoh, beberapa pekerjaan dilakukan di zona, di mana tidak ada orang luar di dalamnya - dan ada kemungkinan untuk mengontrol ini secara real time. Atau gelandang pergi untuk memeriksa pompa, dan untuk waktu yang lama dia telah bersamanya dan tidak bergerak - mungkin orang itu jatuh sakit, saya perlu bantuan.
Tentang Standar
Masalah lain adalah bahwa tidak ada integrator yang siap membuat solusi untuk IoT industri. Karena di daerah ini masih belum ada standar yang ditetapkan.
Misalnya, bagaimana keadaan di rumah: ada router wifi, Anda dapat membeli sesuatu yang lain untuk rumah pintar - ketel, soket, kamera IP atau bola lampu - sambungkan semuanya ke wifi Anda yang ada, dan itu akan berfungsi. Ini pasti akan berhasil, karena wifi adalah standar di mana semuanya dipenjara.
Tetapi dalam bidang solusi untuk perusahaan, tidak ada standar tingkat prevalensi ini. Faktanya adalah bahwa basis komponen itu sendiri menjadi relatif terjangkau baru-baru ini, yang memungkinkan kelenjar pada basis seperti itu untuk bersaing dengan sumber daya manusia.
Jika Anda membandingkan secara visual, maka angkanya akan sekitar skala itu.
Satu sensor sistem kontrol industri berharga sekitar $ 2.000.
Satu LoRaWAN-sensor - 3-4 ribu rubel.
10 tahun yang lalu umumnya hanya ada sistem kontrol proses, tanpa alternatif, LoRaWAN muncul sekitar 5 tahun yang lalu.
Tapi kami tidak bisa hanya mengambil dan menggunakan sensor LoRaWAN di seluruh perusahaan kami
Pemilihan teknologi
Dengan wifi rumah semuanya jelas, dengan peralatan kantor semuanya hampir sama.
Tidak ada standar yang populer dan umum digunakan dalam hal IOT dalam industri. Tentu saja, ada banyak standar industri berbeda yang dikembangkan sendiri oleh perusahaan.
Ambil, misalnya, HART nirkabel, yang dibuat oleh orang-orang dari Emerson - juga 2,4 GHz, wifi yang hampir sama. Area cakupan seperti itu dari titik ke titik adalah 50-70 meter. Mengingat bahwa area fasilitas kami melebihi ukuran beberapa lapangan sepak bola, itu menjadi sedih. Ya, dan satu stasiun pangkalan dalam hal ini dapat melayani hingga 100 perangkat dengan penuh percaya diri. Dan sekarang kami sedang melengkapi instalasi baru, sudah ada pada tahap awal lebih dari 400 sensor.
Dan ada NB-IoT (NarrowBand Internet of Things), yang disediakan oleh operator seluler. Dan lagi, tidak untuk digunakan dalam produksi - pertama, itu dangkal mahal (operator membebankan biaya untuk lalu lintas), dan kedua, terlalu banyak ketergantungan pada operator telekomunikasi. Jika Anda perlu meletakkan sensor seperti itu di kamar seperti bunker di mana koneksi tidak ditangkap, dan Anda perlu meletakkan peralatan tambahan di sana, Anda harus menghubungi operator, untuk biaya dan dengan tenggat waktu yang tidak terduga untuk memenuhi pesanan untuk jangkauan jaringan fasilitas.
Tidak mungkin menggunakan wifi murni di situs. Bahkan saluran rumah tersumbat dengan 2,4 GHz, 5 GHz, dan kami memiliki tempat produksi dengan sejumlah besar sensor dan peralatan, dan bukan hanya beberapa komputer dan ponsel per apartemen.
Tentu saja, ada standar kepemilikan kualitas waras. Tetapi ini tidak berfungsi ketika kita membangun jaringan dengan banyak perangkat yang beragam, kita membutuhkan standar tunggal, dan bukan sesuatu yang tertutup, yang lagi-lagi akan membuat kita bergantung pada satu atau beberapa pemasok lain.
Oleh karena itu, aliansi LoRaWAN tampaknya menjadi jalan keluar yang sangat baik, teknologinya berkembang secara aktif dan, menurut pendapat saya, memiliki setiap peluang untuk tumbuh menjadi standar yang lengkap. Setelah memperluas rentang frekuensi RU868, kami memiliki lebih banyak saluran daripada di Eropa, yang berarti Anda tidak bisa malu dalam kapasitas jaringan, yang menjadikan LoRaWAN protokol yang sangat baik untuk mengumpulkan parameter secara berkala, katakanlah, setiap 10 menit atau sekali dalam satu jam.
Idealnya, dari sejumlah sensor, kita perlu menerima data setiap 10 menit untuk melakukan gambar pengamatan normal, mengumpulkan data, dan umumnya memantau kondisi peralatan. Dan dalam kasus perayap, frekuensi ini sama dengan satu jam di terbaik.
Apa lagi yang hilang?
Kurang dialog
Tidak ada cukup dialog antara pengembang perangkat keras dan pelanggan dari petrokimia atau minyak dan gas. Dan ternyata spesialis TI membuat besi yang sangat baik dalam hal TI, yang tidak dapat digunakan secara besar-besaran dalam produksi petrokimia.
Misalnya, sepotong besi di LoRaWAN untuk mengukur suhu pipa: gantung di pipa, pasang dengan dasi kabel, gantung modul radio, tutup titik kontrol - dan itu saja.
Peralatan dalam hal TI benar-benar cocok, tetapi ada masalah bagi industri.
Baterai 3400 mAh Tentu saja, bukan yang paling sederhana, thionyl chloride ada di sini, yang memberinya kesempatan untuk bekerja pada -50 dan tidak kehilangan kapasitas. Jika kami mengirim informasi dari sensor tersebut setiap 10 menit, itu akan membuat baterai dalam enam bulan. Dalam solusi sambungan, tidak apa-apa - saya membuka sensor, memasukkan baterai baru untuk 300 rubel setiap enam bulan.
Dan apakah itu puluhan ribu sensor pada platform besar? Ini akan memakan banyak waktu. Dengan menghapus man-jam yang dihabiskan untuk mem-bypass, kami mendapatkan waktu yang sama untuk pemeliharaan sistem.
Solusi yang cukup jelas untuk masalah ini adalah menempatkan baterai bukan untuk 300 rubel, tetapi untuk 1000, tetapi untuk 19.000 mAh, itu harus diubah setiap 5 tahun. Ini normal. Ya, ini akan sedikit meningkatkan biaya sensor itu sendiri. Tetapi industri dapat membelinya dan industri benar-benar membutuhkannya.
Tidak ada yang casdev, jadi tidak ada yang tahu tentang kebutuhan industri.
Dan tentang hal utama
Dan yang paling penting, apa yang mereka temukan justru karena kurangnya dialog yang dangkal. Petrokimia adalah produksi, dan produksi agak berbahaya, di mana skenario kebocoran gas lokal dan pembentukan awan eksplosif dimungkinkan. Karena itu, tanpa kecuali, semua peralatan harus memiliki perlindungan ledakan. Dan memiliki sertifikat perlindungan ledakan yang relevan sesuai dengan standar Rusia 012/2011.
Pengembang sama sekali tidak tahu tentang ini. Dan perlindungan ledakan bukanlah parameter yang dapat dengan mudah ditambahkan ke perangkat yang hampir selesai, seperti beberapa LED tambahan. Hal ini diperlukan untuk mengulang semuanya dari papan itu sendiri dan sirkuit ke isolasi kabel.
Apa yang harus dilakukan
Semuanya sederhana - untuk berkomunikasi. Kami siap untuk dialog langsung, nama saya Vasily Ezhov, pemilik produk IoT di SIBUR, Anda dapat menulis kepada saya di sini di PM atau melalui email - ezhovvs@sibur.ru. Kami memiliki TK yang siap, kami akan memberi tahu Anda segalanya dan menunjukkan apa dan mengapa kami membutuhkan peralatan dan apa yang perlu diperhitungkan.
Saat ini, kami sedang membangun sejumlah proyek di LoRaWAN di zona hijau (di mana perlindungan ledakan bukan parameter wajib bagi kami), kami melihat bagaimana itu secara umum, dan apakah LoRaWAN cocok untuk menyelesaikan masalah pada skala seperti itu. Kami benar-benar menyukai jaringan uji kecil, sekarang kami sedang membangun jaringan dengan kepadatan sensor yang tinggi, di mana sekitar 400 sensor direncanakan pada satu instalasi. Dalam hal kuantitas untuk LoRaWAN, ini tidak banyak, tetapi dalam hal kepadatan jaringan, sudah agak banyak. Jadi, periksa.
Di sejumlah pameran teknologi tinggi dari saya, para produsen kelenjar umumnya mendengar untuk pertama kalinya tentang perlindungan ledakan dan kebutuhannya.
Jadi ini, pertama-tama, masalah komunikasi, yang ingin kita pecahkan. Kami sangat kuat untuk cusdev, berguna dan bermanfaat bagi semua pihak, pelanggan menerima perangkat keras yang diperlukan untuk kebutuhannya, dan pengembang tidak membuang waktu untuk menciptakan sesuatu yang tidak perlu atau sepenuhnya mengulang perangkat keras yang ada dari awal.
Jika Anda sudah melakukan hal yang serupa dan siap berekspansi ke sektor minyak dan gas dan petrokimia - cukup kirimkan surat kepada kami.