Надежные технологии Yokogawa и проверенные возможности реализации проекта стали залогом успеха реконструкции воздухоразделительной установки

Краткая информация

Air Liquide на заводе в Шарлеруа

Air Liquide – французская транснациональная компания, поставляющая кислород, азот, водород и другие промышленные газы, а также услуги для широкого спектра отраслей, включая здравоохранение, химическую промышленность и электронику. Основанная в 1902 году компания является мировым лидером в своей области, представлена в 80 странах и насчитывает около 68 000 сотрудников по всему миру.

В 1998 году компании Air Liquide и Yokogawa заключили глобальное соглашение, согласно которому Yokogawa стала предпочтительным глобальным поставщиком систем управления технологическими процессами компании Air Liquide. Это стало результатом интенсивной годичной технической и коммерческой оценки, проведенной головным офисом этой компании. Одним из основных мотивов Air Liquide для заключения этого соглашения была необходимость поддержания глобальной конкурентоспособности. Глобальная организация поддержки Yokogawa, признанная репутация компании за высочайшее качество продукции и проверенный опыт в предоставлении высококачественных инженерных услуг – все эти факторы привели к заключению данного соглашения.

С 1960 года компания Air Liquide эксплуатирует воздухоразделительный завод в Шарлеруа, населенном пункте, расположенном недалеко от южного аэропорта Брюсселя. Через прямое подключение к сети газопроводов этот завод поставляет промышленные газы потребителям во всем регионе Бенилюкс.

Чтобы укрепить свою конкурентоспособность на постоянно меняющемся рынке промышленных газов, компания Air Liquide в 2013 году запустила проект по модернизации этого предприятия путем внедрения технологий, которые повысят гибкость и надежность производственных операций. Этот проект модернизации выполняется поэтапно и продолжается в настоящее время.

Проект Сибелиус

В 2000 году производственные установки на заводе в Шарлеруа управлялись с помощью различных технологий, включая ПЛК и системы управления Rosemount RS3 и Emerson DeltaV. В том же году компания Air Liquide запустила проект Сибелиус по строительству нового производственного комплекса в Шарлеруа. В соответствии с глобальным соглашением компании с Yokogawa, ее попросили установить систему CENTUM CS 3000 DCS для управления этим новым производственным агрегатом. Рекламируемая как система с наивысшей степенью готовности на рынке, система CENTUM CS 3000 DCS работала безупречно.

До 2000 года

DeltaV, Rosemount RS3 и ПЛК

После 2000 года

CENTUM CS 3000

План поэтапной модернизации
К 2012 году рынок промышленного газа претерпел значительные изменения. Снижение спроса со стороны сталелитейной промышленности и другие факторы привели к увеличению потребности в гибкости производственных мощностей. В ответ Air Liquide сформулировала новую среднесрочную стратегию для этого объекта, которая предусматривала поэтапную модернизацию и переход от старых релейно-логических систем, ПЛК и оставшихся систем Rosemount RS3 и Emerson DeltaV к платформе CENTUM, который должен был быть осуществлен в течение 5-10 лет. Yokogawa объединила усилия с Air Liquide для совместной разработки поэтапного плана, основанного на конкретных требованиях Air Liquide.

Пересмотр целей

• Повышение надежности производства
• Модернизация систем завода на основе новейших технологий

Реконструкция STEPS
[2013] Реконструкция двух компрессоров и дизельной группы с RS3 на CENTUM VP компании Yokogawa
[2014] Реконструкция двух дополнительных компрессоров
[2015] Переход с GmaxC на пакет APC Exasmoc компании Yokogawa
[2016] Переход резервных систем подачи кислорода с DeltaV на CENTUM VP
[2016] Переход системы охлаждения с RS3 на CENTUM VP
[2016] Внедрение системы безопасности ProSafe-RS компании Yokogawa

[2016] Реализация проекта HIS-on-tablet (в процессе реализации)

Проблемы и решения

Как и в каждом проекте, всегда сложно избежать неприятных сюрпризов. Поскольку производственные процессы Air Liquid в целом считаются критически важными, перед размещением заказа на проект был проведен анализ рисков. Персонал Air Liquide и Yokogawa встречался несколько раз, чтобы проверить каждый этап проекта на предмет возможных рисков. Были определены пять проблем, которые Yokogawa должна была решить, чтобы проект прошел гладко. Хотя список пожеланий Air Liquide был длинным и сложным, Yokogawa смогла оправдать их ожидания.

1. Подготовка платформы DCS
Одной из задач компании Air Liquide была подготовка ранее установленной платформы CENTUM CS 3000 DCS к будущему и избежание, по возможности, необходимости делать "инвестиции в сожаление" для добавления новых входов/выходов. С 2000 года платформа CENTUM развивалась, и текущее предложение CENTUM VP R5 включает в себя новейшие технологии человеко-машинного интерфейса (HMI), сети и контроллера.

Обновление с CS 3000 R3 до CENTUM VP R5 происходило поэтапно, начиная с установки программного обеспечения CENTUM VP R5, замены станций оператора R3 на станции оператора R5 под управлением 64-битной ОС Windows и установки новых 24-дюймовых мониторов 16:9. Помимо прочего, обновление до последней версии Windows устранило зависимость от Windows XP, поддержку которой Microsoft прекратила в апреле 2014 года.

Поскольку CENTUM позволяет сосуществовать операторским станциям R3 и R5, было решено проводить модернизацию R3 до R5 по одной операторской станции за раз. Наличие старой и новой станций в диспетчерской облегчило операторам знакомство с новым ЧМИ.

На втором этапе модернизации новые контроллеры типа AFV30D были установлены в удаленных укрытиях ввода-вывода и подключены к DCS через резервированную оптоволоконную шину управления Vnet/IP. Это усовершенствование платформы DCS помогло предотвратить «сожаление об инвестициях»‎ благодаря размещению новых точек ввода/вывода от двух компрессоров и дизельной группы.

2. Совместимость CENTUM CS 3000 и CENTUM VP R5
Для компании Air Liquide было очень важно иметь возможность подключить существующий программируемый интерфейс R3 как к новым полевым станциям управления (FCS) R5, так и к существующим контроллерам типа CS 3000, избегая, таким образом, необходимости использования отдельных программируемых интерфейсов. С 1975 года, когда Yokogawa впервые представила CENTUM на рынке, обратная совместимость всегда была ключевым фактором в концепции платформы CENTUM, позволяя клиентам CENTUM поэтапно интегрировать новые технологии в существующие системы управления.
 
Поэтому нет никаких проблем с использованием программного обеспечения R3 и R5 в одной сети системы DCS. Новая сеть управления Vnet/IP (1 Гбит/с Cat5e) также может быть легко интегрирована в существующую коаксиальную сеть V (10 Мбит/с), а контроллеры последнего поколения (AFV30D) могут сосуществовать с контроллерами более старого поколения в той же конфигурации DCS. Более того, преобразование приложений управления и HMI из R3 в R5 происходит автоматически и требует лишь минимальной проверки графики. Операторы могут сразу сориентироваться в новом интерфейсе R5 и работать с ним так же, как и с интерфейсом R3.

3. Модификация в режиме онлайн
Поскольку остановки для технического обслуживания установки планируются заблаговременно и происходят нечасто, дополнительной и даже более важной задачей стала необходимость модернизации и расширения системы без остановки процесса, т.е. в режиме онлайн. Все системы CENTUM разработаны с учетом этой потребности. Выгода для клиента заключается в том, что время безотказной работы установки максимально увеличивается.

4. Подключение контроллеров новейшего поколения
Топология завода Air Liquide включает в себя распределенные укрытия ввода/вывода, называемые "Modins", которые разбросаны по всему заводу. С переходом на новейшую сеть управления Vnet/IP (1 Гбит/с, с резервированием) стало возможным расширить систему DCS, установив в этих убежищах новые высокопроизводительные контроллеры AFV30D, которые позволят управлять дополнительными точками ввода/вывода.

5. Оперативное выполнение проекта
Оперативное выполнение проекта также было очень важно для Air Liquide, и по этой причине компания решила сохранить единую точку коммуникации и ответственности. Поэтому Air Liquide выбрала компанию Yokogawa для координации и контроля всех электрических и монтажных работ. Дело увенчалось успехом, и теперь это стандартный режим работы для всех проектов.
 
На этапе выполнения некоторые вопросы потребовали особого внимания со стороны проектной группы Yokogawa. Например, при замене станции оператора R3 на станцию оператора R5 команде пришлось решать технический вопрос, связанный с изменением номеров доменов. Проблема была быстро решена без ущерба для работы.

Удовлетворенность заказчиков

Во время первоначального обсуждения на этапе продаж компания Air Liquide высоко оценила объяснение Yokogawa четкого пути вперед из текущей ситуации, который позволит им удовлетворить свои будущие потребности без ущерба для сложных ограничений. Это способствовало решению Air Liquide продолжить реализацию проекта. Это был первый проект компании по миграции с R3 на R5 в регионе Бенилюкс, и полученные уроки оказались очень полезными на других предприятиях компании.
 
Как уже упоминалось, постепенный переход от станций оператора R3 к станциям оператора R5 дал операторам возможность постепенно адаптироваться к новому программируемому терминалу. Это также позволило вернуться на R3, если что-то пошло не так, и это было высоко оценено Air Liquide из-за критичности производства на этом заводе.

Руководитель завода Жак де Аризон был удовлетворен тем, что Yokogawa смогла предоставить свои решения в срок и в рамках бюджета. Г-н де Аризон также отметил, что каждый из его операторов с радостью принял интерфейс R5 без каких-либо нареканий. Операторы высоко оценили краткое, но полноценное обучение использованию нового интерфейса R5 HMI, которое они получили от компании Yokogawa.

Дирк Бун (слева), менеджер по работе с клиентами компании Yokogawa, с г-ном де Аризоном

Г-н де Аризон высоко оценил быстрое реагирование команды Yokogawa на непредвиденные проблемы и их подход к работе в качестве партнеров для решения проблем и предоставления решений в обещанные сроки.