Aktuální vydání

celé číslo

11

2021

Monitorování stavu zařízení, diagnostika, řízení údržby

Snímače a systémy řízení polohy a pohybu (motion control)

celé číslo

VigilantPlant – koncept komplexní automatizace

číslo 3/2005

VigilantPlant – koncept komplexní automatizace

Společnost Yokogawa je tradičně známa jako dodavatel řídicích systémů, provozních snímačů a akčních členů pro automatizaci kontinuální (procesní) výroby. Dodává však také velmi vyspělé systémy pro operativní řízení a optimalizaci výroby a zajištění funkční bezpečnosti. S cílem přiblížit je zákazníkům začala společnost v roce 2003 kampaň s názvem Vigilance a v letošním roce, v únoru 2005, v rámci této kampaně představila novou koncepci VigilantPlant.

Komunikační systém

Klíčovým prvkem řídicího systému, a v procesní výrobě obzvlášť, je spolehlivý a výkonný komunikační systém. Yokogawa má svůj vlastní provozní komunikační systém Vnet: deterministický, vysokorychlostní, spolehlivý, bezpečný a vhodný i pro rozsáhlé aplikace.

Tab. 1. Přehled konceptu VigilantPlant

Provozní podmínky

Nástroje od firmy Yokogawa

stabilní provoz

AAA Suite – nástroj pro správu alarmů

bezpečné odstavení

ProSafe-RS – nový integrovaný bezpečnostní systém

odstávka a znovuuvedení do provozu

Exapilot – navigátor pro operativní řízení, zkracuje dobu odstávky a urychluje návrat ke stabilnímu provozu

V současné době do automatizace pronikají sítě na bázi Ethernetu. Také Yokogawa pocítila nutnost vyvinout systém, který by byl otevřený a zaručoval by obecnou dostupnost dat. Jejím řešením je Vnet/IP, komunikační systém založený na gigabitovém Ethernetu a zaručující vysokou spolehlivost a deterministické chování. Systém Vnet/IP lze snadno propojit jak s klasickým Ethernetem, tak se sítí Vnet, ale stejně dobře např. s Foundation Fieldbus.

Základním přínosem komunikačního systému Vnet/IP je možnost dálkového dohledu a správy zařízení. Se sítí Vnet/IP lze snadno realizovat např. vzdálené dispečerské pracoviště. Yokogawa nabízí i techniku pro bezdrátový přístup do sítě Vnet/IP, např. z přenosného počítače nebo PDA.

Správa výstražných hlášení

Správa výstražných hlášení – alarmů – je často podceňovanou součástí řídicích systémů. V mnoha případech není alarm skutečným výstražným hlášením, ale jen známkou toho, že systém pracuje. Jestliže se řízený systém dostane mimo běžné provozní podmínky, bývá obsluha zahlcena tolika alarmy, že jen těžko rozezná, které z nich jsou skutečně podstatné.

AAASuite (Advanced Alarm Administration) je nástroj, který zamezuje přetížení obsluhy zbytečnými alarmy, pomáhá analyzovat situaci a najít skutečnou příčinu toho, proč se systém dostal mimo běžné provozní podmínky.

Nejjednodušší úlohou je potlačit opakovaní téhož výstražného hlášení. AAASuite sleduje hodnotu, jejíž překročení alarm vyvolalo, a potlačí opakované hlášení, že tato hodnota je mimo stanovený rozsah. Obsluze je hlášení předáno jen tehdy, nastane-li změna.

AAASuite umožňuje generovat tzv. předběžná výstražná hlášení. Některé kritické alarmy nezávisle na obsluze spustí proces bezpečnostní odstávky zařízení. Bezpečnostní odstávka s sebou obvykle nese značné finanční náklady. Předběžné výstražné hlášení varuje obsluhu, že se systém blíží ke kritickým hodnotám. Je-li však jeho nastavení příliš přísné, je těchto hlášení generováno příliš mnoho, je-li naopak málo přísné, přijde varování pozdě a obsluha nemůže zareagovat. AAASuite umožňuje optimalizovat předběžná varování např. podle rychlosti změny sledované veličiny tak, aby byla skutečně účinná.

S AAASuite lze také dynamicky měnit nastavení alarmů v závislosti na provozním stavu zařízení. Pří spouštění, odstavování nebo testování, kdy je zařízení mimo běžné provozní podmínky, bývá generováno mnoho výstražných hlášení. To vede k tomu, že obsluha si alarmů nevšímá, a dokonce vypne jejich vazbu na automatickou odstávku zařízení. Snadno tak může dojít k havárii. AAASuite umožňuje udržovat několik sad nastavení alarmových hodnot a za provozu mezi nimi přepínat. Typicky může jít o sady pro spuštění výroby, její odstavování, několik stupňů provozu a změny mezi nimi.

Funkční bezpečnost

Zajištění funkční bezpečnosti nejen přispívá k omezení neplánovaných odstávek výroby, ale také zvyšuje bezpečnost práce a zmenšuje nepříznivý vliv výroby na okolní prostředí.

Yokogawa v současnosti nabízí bezpečnostní systémy ProSafe-SLS a ProSafe-PLC. Kromě toho je také jedním z největších prodejců bezpečnostních systémů Triconex a HIMA.

Obr. 1.

Obr. 1. Bezpečnostní systém ProSafe-RS

V polovině roku 2005 se plánuje uvedení nového bezpečnostního systému ProSafe-RS (obr. 1). Architektura tohoto systému bude unifikovaná se systémem Centum CS 3000. To mj. znamená, že oba systémy bude možné vestavět do stejných skříní a že budou využívat stejné metody zálohování I/O, CPU a stejné komunikační kanály. Také data z obou systémů budou dostupná týmiž vizualizačními a operátorskými nástroji.

Řízení a optimalizace výroby

Yokogawa dodává i několik vlastních nástrojů pro řízení a optimalizaci výroby. Jsou to systémy kategorie MES (Manufacturing Executive Systems) a zahrnují v sobě nástroje pro správu informací (PIMS, Plant Information Management System) a moderní řízení procesů (APC, Advanced Process Control).

V souvislosti s VigilantPlant je třeba se zmínit především o systému Exapilot, poskytujícím operátorovi přehledný návod, jak řešit výjimečné situace, a o systému Exaplog pro analýzu událostí a vyhledávání kritických míst ve výrobě. Oba systémy, doplněné ještě o AAASuite, jsou účinnou pomocí při operativním řízení výroby.

Poslání

Poslání koncepce VigilantPlant vyjádřil Isao Uchida, prezident a výkonný ředitel společnosti Yokogawa, těmito slovy: „Známý futurista Peter Drucker jednou uvedl, že správně řízený provoz vypadá klidně a nudně. Na základě svých zkušeností s řízením provozu i podniku sdílím jeho názor. Co jsem nejvíc nenáviděl, bylo překvapení. VigilantPlant je naše vize ideálního podniku, kde lidé soustředí svůj čas a energii na vytváření budoucích úspěchů spíše než na řešení včerejších omylů.„

Petr Bartošík