Модульная процедурная автоматизация (МПА) реализует гибкую методологию сбора, оптимизации и сохранения процедурных знаний о технологических установках, а также позволяет удовлетворить требования к надежности, гибкости и затратам в течение всего срока эксплуатации.
Обзор продукта
Отраслевые проблемы, связанные с процедурным контролем в технологических процессах
На любом технологическом предприятии на первом месте стоят рабочие процедуры, играющие важную роль в обеспечении безопасности и эффективности. Эти процедуры могут быть описаны в бумажных СОП, сохранены в устаревших системах управления или зафиксированы в памяти операторов в виде фрагмента знаний, накопленных в результате многолетнего опыта и обычно незадокументированных. Когда старший технический персонал уходит на пенсию, большая часть этих знаний не передается новому поколению инженеров и операторов и утрачивается. Недостаточно полные знания о процедурах могут привести к ошибкам в работе. Учитывая необходимость в повышении эффективности производственных процессов и в постоянном контроле безопасности, крайне важно, чтобы на предприятии фиксировались знания и передовой опыт в области эксплуатации и выполнялись последовательно и точно.
Ведущие предприятия отрасли признали необходимость в стандартизации процедур автоматизации. С этой целью был сформирован комитет ISA-106, который занимается подготовкой стандартов, рекомендаций и технических отчетов о разработке и внедрении процедур автоматизации технологических процессов непрерывного производства. Yokogawa принимает активное участие в деятельности комитета. Компания разработала решение, которое помогает устранять проблемы, рассматриваемые в разрабатываемом стандарте по модульной процедурной автоматизации (Modular Procedural Automation).
Документирование и внедрение передовых практик
Модульная процедурная автоматизация сочетает консультационные услуги и функции процедурного контроля мирового уровня:
- Сбор, оптимизация и хранение процедурных знаний и элементов контроля на производственном предприятии
- Внедрение процедур на соответствующем уровне управления предприятием, призванное обеспечить соответствие требованиям к надежности и гибкости процедур
- Интеграция процедур в интерфейс оператора и систему сигнализации, позволяющая повысить ситуационную осведомленность
Возможности модульной процедурной автоматизации
- Консультационные услуги и инструменты - лучшие в своем классе инструменты, возможности и консультации по вопросам, связанным с интеграцией процедур в архитектуру системы управления на основе эксплуатационных требований.
- Инженерия знаний - консультанты и инженеры МПА являются экспертами в области сбора и документирования используемых в настоящее время процедур, в том числе хранящихся в виде бумажной документации, а также в системах управления предыдущего поколения или в памяти операторов.
- Модульное проектирование - проектирование рабочих процедур и процессов разработки на основе новой методологии из стандартов ISA-106. Подобный подход гарантирует создание надежных процедур, подходящих для эксплуатационного персонала.
- Интеграция модуля расширенной поддержки принятия решений - процедуры интегрированы в высокопроизводительные ЧМИ и системы сигнализации, чтобы обеспечить высокий уровень ситуационной осведомленности операторов обо всех условиях и состояниях процесса.
- Симулятор для оператора - повышение ценности МПА благодаря интеграции и развертыванию в рамках завода системы обучения операторов, позволяющей вырабатывать ответные меры на нарушение условий процесса и эффективно выполнять операции перехода в его рамках.
Подробно
ПО Exapilot
Exapilot является онлайн-инструментом навигации, с помощью которого оператор пошагово проходит рабочие процедуры.
Несмотря на то что системы управления производством автоматизируют большинство операций, операторам все равно приходится вручную вмешиваться в нестандартные процессы, такие как запуск/остановка оборудования, погрузка продукции, выбор сорта, изменение рецептуры. Запуск и остановка могут происходить очень редко, буквально один раз в несколько лет. С другой стороны, переход на другой продукт может выполняться ежедневно.
Опытные операторы знают каждый шаг этих процедур, но что произойдет, если на объекте не останется ни одного знающего специалиста? Смогут ли другие, менее опытные, операторы справиться с нештатной ситуацией?
Exapilot сопровождает операторов на каждом шаге процедуры, чтобы предотвращать ошибки, и даже выдает своевременные аварийные сигналы, если обнаруживает опасное отклонение в процессе. Стандартизация операций улучшает качество продукции, уменьшает время производственного цикла и число переходов. В результате снижаются коммунальные платежи, предприятие получает возможность работать с меньшими запасами. Exapilot предоставляет нужные инструменты для решения всех этих задач. Exapilot использует знания лучших специалистов и превращает их в стандартизированные процедурные блок-схемы, которые могут использоваться операторами для безошибочного выполнения каждого шага процесса.
Предотвращая ошибки оператора и производственные потери, система повышает эффективность и снижает общие эксплуатационные расходы.
С момента первого выпуска Exapilot продано более 1000 лицензий компаниям по всему миру, в основном в химической, нефтехимической и нефтегазовой отраслях.
(1) Порядок эксплуатации, представленный в виде комбинации значков (во время настройки)
Exapilot использует значки для обозначения стандартных элементов управления оборудованием. Просто расположите и свяжите значки в нужной последовательности, чтобы создать стандартную рабочую процедуру. Создайте простые иерархические последовательности для представления сложных процедур. Для настройки Exapilot не требуются специальные инженерные знания.
(2) Предотвращение пропуска шагов (во время эксплуатации)
На каждом этапе процесса на экране отображается диалоговое окно, указывающее, какое действие должен выполнить оператор. Последовательность блокировки можно настроить так, чтобы операторы не смогли пропустить обязательный шаг.
(3) Автоматизированная эксплуатация и мониторинг РСУ
Процедуры открытия клапанов, линейного изменения, проверки уровня и запуска/остановки насосов можно автоматизировать.
(4) Беспрепятственная связь с системами управления производством
Exapilot обеспечивает беспрепятственное подключение к системам управления технологическим процессом (СУТП) через стандартный интерфейс OLE for Process Control (OPC). Проектирование СУТП не требуется. Решение Exapilot оптимизировано для СУТП серии Yokogawa CENTUM, но также поддерживаются РСУ и ПЛК других компаний.
(5) Документирование стандартных операционных процедур (СОП)
Созданный в Exapilot рабочий процесс можно распечатать с помощью функции самодокументирования и использовать в качестве стандартной операционной процедуры (СОП).
(6) Использование Exapilot в качестве симулятора операций
Функция отладки в тестовом режиме позволяет использовать Exapilot как симулятор операций. В Exapilot можно импортировать технологические данные, полученные в режиме реального времени, и запустить моделирование, не прерывая текущих заводских операций.
(7) Более эффективное использование самых опытных операторов
Если использовать Exapilot для автоматизации нестандартных операций, это позволит высвободить самых опытным операторов и предоставить им больше времени на совершенствование и оптимизацию заводских рабочих процедур . В результате повысится эффективность и снизятся эксплуатационные расходы.
Информация о выпуске
Информация о последнем выпуске
R3.99 (август 2021 г.)
- Поддержка новой операционной среды
Windows 10 2019 LTSC, 64-разрядная
Office 2019
R3.98 (август 2018 г.)
- Поддержка новой операционной среды
Windows Server 2012 Standard, 64-разрядная - Поддержка платформы виртуализации Yokogawa
- Оптимизация работы единиц оборудования, управляемая событиями
Версия 3.95 или выше
R3.95 (январь 2013 г.)
- Windows 7 Professional Edition SP1 (32-разрядная) поддерживается только для клиента Exapilot
- Улучшена функция безопасности при помощи режима аутентификации пользователей Windows
- Улучшена функция подтверждения вывода СУТП
- Добавлена функция ввода комментариев к операциям
R3.90 (сентябрь 2011 г.)
- Добавлены новые программные среды
Windows Server 2008 R2 Standard Edition SP1 (64-разрядная)
Windows 7 Professional Edition SP1 (64-разрядная)
Microsoft Office 2010 - Добавлен общий инструмент ИТ-безопасности в CENTUM VP R5.01
Пользователь может выбрать подходящий уровень безопасности на основе стандартной модели или модели предыдущего поколения. Эти уровни информационной безопасности являются общими для всех системных продуктов Yokogawa. Благодаря этому Exapilot поддерживает тот же уровень ИТ-безопасности, что и CENTUM VP (инструмент информационной безопасности в Exapilot R3.90 аналогичен CENUM VP R5.01).
R3.80 (сентябрь 2010 г.)
- Новая функция самодокументирования (опционально)
Позволяет экспортировать основные настройки процедур из Exapilot (поток процедур, информация об определении процедур для единиц оборудования, информация о системе и дополнительные комментарии) в файл Microsoft Word. Это обеспечивает большую свободу и удобство при использовании данных из Exapilot; например, пользователи получают возможность создавать СОП и управленческие документы. - Улучшения в функциях окон построителя
Новый редактор текстов в формате RTF, настройки страницы и функции отображения сетки расширяют возможности пользователей при редактировании и распечатке блок-схем процедур в Exapilot.
R3.70 (декабрь 2009 г.)
- Добавлена поддержка Windows Server 2008 и Windows Vista Business Edition SP2
- Усилена информационная безопасность
- Добавлены функции предотвращения ошибок оператора
R3.60.10 (май 2009 г.)
- Подпроцедура технического обслуживания онлайн
- Добавлена поддержка Windows Vista Business Edition с пакетом обновления 2 (SP2). Добавлен второй компонент окна сообщений ActiveX для отображения графики АРМ CENTUM VP в Windows Vista
R3.60 (август 2008 г.)
- Добавлена поддержка CENTUM VP R4.01
- Добавлена процедура поиска матрицы
- Улучшена функция окна построителя для повышения работоспособности
- Добавлена поддержка Microsoft Windows Vista Business Edition SP1
R3.50 (ноябрь 2007 г.)
- Добавлены функции отображения и копирования комментариев для основного представления процедуры в окне построителя
- Добавлена функция поиска для процедуры соединителя
- Добавлена интеллектуальная функция мыши для окна построителя
- Добавлена поддержка перехода на летнее время
- Добавлены компонент Active-X, процедура ссылок для Excel и поддержка надстроек Excel, начиная с Microsoft Excel 2007
R3.40 (февраль 2006 г.)
- Добавлен иерархически упорядоченный модуль пользовательских процедур
- Добавлены матричные переменные
- Улучшена функция объявления параметров
- Реализован доступ к локальной переменной из других устройств
- Реализован метод чтения для сервера/кэша OPC
- Добавление пользовательских значков приложений на вкладку палитры позволило включить компоненты ActiveX и компоненты надстроек для Excel
- Добавлены компоненты ActiveX (упрощенный тренд/график, функция ввода данных, сортировка и выбор цвета компонентов сетки, одновременное выполнение компонентов-кнопок, функция мониторинга области с помощью специализированных переменных)
R3.30 (январь 2005 г.)
- Улучшены окна операций и построителя
- Улучшены функции утилит
- Обеспечена совместимость с функциями TSE (удаленного управления)
- Улучшена функция сигнализации
- Добавлена опция процедуры ссылок для MS Excel
- Добавлены компоненты ActiveX
R3.20 (январь 2004 г.)
- Добавлены компоненты ActiveX и надстройка MS Excel
- Добавлена процедура расчета регрессии
- Добавлены опции процедуры (скрипт VB и коммуникации по электронной почте)
- Улучшены функции процедуры (сообщение с подтверждением, определение задачи, определение области, расширенный поиск и замена)
- Добавлена функция проверки соответствия требованиям 21 CFR, часть 11
- Добавлена новая функция безопасности
- Добавлена поддержка функции резервирования сервера Exaopc OPC
R3.01 (март 2003 г.)
- Добавлена поддержка Windows XP
- Улучшена функция расширенной сигнализации
- Добавлены стандартные и дополнительные процедуры
Версия 2
R2.20 (ноябрь 2002 г.)
- Добавлены динамическое сообщение, динамическое общее имя и текстовое поле с функциями гиперссылок
- Добавлена опция функции расширенной сигнализации
R2.10 (апрель 2002 г.)
- Названия пакетов Exapilot заменены на «Professional,» «Standard», «Office» и «for HIS»
- Добавлены новые возможности для расширения и многократного запуска
- Добавлены ожидание событий, окно сообщений, сторожевой таймер и графические функции
R2.01 (май 2001 г.)
- Добавлена поддержка Windows 2000
Версия 1
R1.10 (февраль 2001 г.)
- Улучшены функции безопасности, подключение к нескольким OPC-серверам, отчет по архивным данным, печать потока процедур, символьная переменная и функции проверки наличия тега в РСУ
R1.03 (январь 2000 г.)
- В линейку добавлены пакеты Exapilot Lite и Super Lite
R0 (январь 2000 г.)
- Выпущен пакет повышения эффективности работы Exapilot для Windows NT
Файлы
Samsung Petrochemical Co. Ltd. (SPCL), a major Korean petrochemical company, produces 700,000 tons per year of purified terephthalic acid (PTA) at its Daesan plant. PTA, a white powder substance that is produced by oxidizing and refining para-xylene, is a precursor to polyethylene terephthalate (PET), a polyester material that has excellent thermal resistance and wear resistance and is widely used as a substitute for natural cotton fibers and in film packaging, beverage bottles, tire cords, paints, adhesives, and other applications.
ADNOC Gas selected Yokogawa's Exapilot modular procedural automation for safe and efficient operation.
MPA based on the company's expertise is a step toward digitalization plant operation.
INPEX Corporation (INPEX) is Japan's biggest oil and gas development company and is involved in all aspects of this business, from research to exploration, production, and sales. INPEX is engaged in projects all over the world, in a total of 29 countries, including Japan, where it operates a gas production plant near Oyazawa, a town in Niigata prefecture.
- Exapilot was built up as e-SOP system based on the standard operating procedures and the know-how of experienced operators.
- e-SOP system improved the quality and productivity in the performance chemical plant in China.
- Based on a careful review of all operational procedures and operator roles and configured new SOPs in Exapilot.
- As a result, SFC has been able to reduce operator workload, improve product quality, and reduce production losses.
- At the company's Ulsan resin plant, six Exaquantum servers were connected to CENTUM CS 3000 and other vendor's systems.
- KKPC needed to expand its SBC capabilities and improve production efficiency at its plants.
- Exapilot contributes to safety, reduces cost, and retains operational know-how.
- Exapilot smoothly starts up and shuts down the world's biggest experimental distillation unit.
- Data visualization is the key, giving operators a complete understanding of what is is going on in the process, in real time.
- Configuration of complicated procedures in Exapilot leads to operational excellence.
- DENKA wanted to standardize the operation, reduce workload and prevent operator errors.
- Up to 90% of all manual tasks can now be carried out automatically.
- Increasing productivity by means of partially automated start-up and load change procedures.
- Stable regeneration of butane driers and effective start-up of sulfur recovery plant.
- Exapilot contributes to operational consistency and procedure management in large refinery plant.
- Exapilot improves operations and reduces energy use at PTT Khanom Gas Separation Plant #4.
- This is a real solution package and a good tool for the plan-do-check-act (PDCA) cycle to achieve operational excellence in the plant.
- Exapilot is Effectively Applied to Polypropylene Plant and Optimizes Operation, Cost Savings.
- By using Yokogawa's Exapilot, Safripol were able to eliminate product variations and kept the operations consistent.
- Kaneka Corporation has urgently needed to implement countermeasures that would reduce this facility's energy costs.
- Optimization of control strategy helps BTG plant save energy and operate more efficiently.
- Exapilot was introduced to maximize operational efficiency at an experimental refining facility.
- To prevent operator errors, it was essential to standardize operating procedures.
This paper shows how to improve distillation operations by focusing on procedure automation. It will review the importance of using procedures in distillation operations and highlights the collaboration work underway between Fractionation Research Inc. (FRI) and Yokogawa Corporation to improve procedural operations.
Operational error is the single biggest reason for unscheduled shutdowns in process plants, causing several millions of dollars in damages and losses per year. Combine this with an aging skilled workforce leaving the work place, with inexperienced people to replace them, and there is no doubt that process plants face a challenging problem.
Yokogawa has come a long way in making its message clear to the world of process automation. Last year, the company embarked on a full-scale global marketing campaign to make customers aware of the company's focus on system reliability, security, dependability, and robustness. Dubbed "Vigilance", the campaign created a unified message for the company and greatly helped expand awareness of the Yokogawa brand and corporate philosophy.
- Апстрим/Добыча-Транспортировка
- Биотопливо
- Вода и сточные воды
- Водоподготовка
- Возобновляемая энергия
- Геотермальная энергия
- Горнодобывающая промышленность и металлургия
- Металлургия
- Нефтегазопереработка
- Нефтепереработка
- Нефтехимия
- Нефтехимия и базовые химические продукты большого объёма
- Нефть и газ
- Применения в морских условиях (FPSO, FLNG и FSRU)
- Специальное химическое производство
- Тепловая энергетика
- Фармацевтика
- Химическая промышленность
- Целлюлозно-бумажная промышленность
- Электроэнергетика
- Энергетика на основе биомассы
- Энергетическая утилизация отходов
The world of process automation is governed by procedures. While we like to refer to the process industries as being largely "continuous", this could not be further from the truth. Process manufacturing is constantly in flux.
- Апстрим/Добыча-Транспортировка
- Вода и сточные воды
- Горнодобывающая промышленность и металлургия
- Металлургия
- Нефтегазопереработка
- Нефтепереработка
- Нефтехимия
- Нефтехимия и базовые химические продукты большого объёма
- Нефть и газ
- Пищевая промышленность и производство напитков
- Применения в морских условиях (FPSO, FLNG и FSRU)
- Фармацевтика
- Химическая промышленность
- Целлюлозно-бумажная промышленность
- Электроэнергетика
Large process industry companies have recently started building plants with world-class safety and profitability to reinforce their competitive edge in the global market. As for plant operations, support functions for improving operators' plant operation skills and for extending operators' maximum capability are required to the DCS so that an operator can expand the area of plant monitoring or operate a plant with higher cost- consciousness.
In 1999, Yokogawa Electric Corporation formed an alliance with Shell Global Solutions International B.V. (SGSI) in Advanced Process Control (APC), and both companies have since jointly developed products. This alliance successfully combined SGSI's experience gained through more than 800 projects in more than 30 years and Yokogawa's great deal of experience with the process control market, and strengthened the scheme to provide the APC technology.
In recent years, safety and profitability have become ever more important in the process industry due to fierce global competition. Greater emphasis is being placed on highly efficient plant operation for reducing the increasing energy bill.
Recently, standardization of procedural automation of manual operations has been promoted mainly by the International Society of Automation (ISA), and the functional requirements necessary for automation are being studied by the ISA106 committee in the US.
For a coal fired power generation plant (hereafter referred to as "BTG facilities," in which "BTG" stands for boiler, steam turbine, and generator) supplying power to a large-scale production plant, the CO2 emissions from such facilities are a critical issue today.
Remarkable progress in information technology has led to open architecture systems and networking in the manufacturing industry. In such industry, remote monitoring systems based on public communication lines or the Internet, and or collaboration of control, information, and corporate systems based on standardized interfaces such as OLE for Process Control (OPC) are now widely used via networks.
Due to emerging competitors from the rapidly growing countries such as India and China and the global economic downturn triggered by the Lehman shock, many companies in the process industries are struggling to survive the severe global competition.
July 2011
Process plants are run according to operational procedures. These procedures consist of a set of tasks that are executed in a consistent manner to achieve a specific objective, such as starting up, shutting down or transitioning a unit as part of making a product.
Process plants require operational procedures in order to produce products. These procedures consist of a set of tasks that are executed in a consistent manner to achieve a specific objective such as starting up or shutting down, or transitioning to a different product. The level of detail, purpose and frequency of use of these procedures varies by process, company and site—but in all cases these procedures should be the basis for plant operations.
ARC believes that by implementing procedural automation, many process plants can minimize variability to help ensure smooth, efficient, and safe state transitions.
Manual operations live on and even thrive in largely automated process plants, and they are often the cause of safety incidents.
By Maurice Wilkins, VP Strategic Technology Marketing Center, Yokogawa Corporation of America
Marcus Tennant, Senior Principal Technology Strategist, Yokogawa Corporation of America
Материалы
Брошюры
Хотите узнать больше о наших технологиях и решениях?
Контакты