善用集散控制系統 有效擴大石化產能
- 林稼弘
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Petrocoque S.A. Indústria eComércio所在地位於巴西的聖保羅(São Paulo)，專門製造、精煉和銷售鍛燒石油焦、煤炭與木炭產品。鍛燒的青石油焦可用來製作鋁、鋼和鈦金屬冶煉產業的陽極。Toray從事的水處理系統供應業務，有效利用在薄膜事業所累積的薄膜技術。這個水系統的專家正在試驗最新型的機台，這種機台擁有新型的過濾系統，能夠將海水淡化產生飲用水。
在處理過程中，Petrocoque也要操作鍛燒爐、旋轉式冷卻器、鍋爐和固體輸送系統等設備。另外還包括可以減少空氣汙染和控制液體廢棄物處理的設備。生產1公噸的鋁，需要約400公斤的石油焦。
Petrocoque現有的離散式與集散式控制系統，已經使用了數十年之久。製程控制採用的單迴路控制器，已經使用超過20年。除此之外，該公司已經將3部生產裝置的其中一部停用，其他2部則繼續使用更老舊的控制解決方案。
Petrocoque的產業經理Manuel Lind Gomes解釋：「我們必須將3個青石油焦裝置的製程控制系統整合到單一站台，並且將最老舊的第一部裝置現代化。」舊系統並沒有和公司的網路互連。此製程控制系統沒有預測性診斷、記錄資料收集或製程追蹤的功能。而且這個系統也有品質控制的問題。
除此之外，舊系統沒有和電子元件整合，因此會有維護和預防的問題。為了適應市場需求並提高產能，Petrocoque決定利用洛克威爾自動化的PlantPAx製程自動化系統解決方案將其控制系統升級。Petrocoque的PlantPAx系統內含使用IntelliCENTER技術的多個CENTERLINE 2500馬達控制中心(MCC)，這個系統擁有一個已預先設定並經過測試的內建網路，並且整合了硬體和軟體。
IntelliCENTER的技術可以透過隨插即用的設定來減少安裝時間，並且提供智慧型診斷和故障預測資訊，進而將工廠的停機時間縮到最短。在輸入？輸出(I/O)這部分，Petrocoque選擇4-20 mA+HART類比輸入？輸出(I/O)裝置。
為了滿足資料管理的需求，Petrocoque利用FactoryTalk Historian軟體來設定其PlantPAx系統。這個解決方案會收集時間序列資料，這些資料可以用來作為計算、估計、統計處理和品質控制的基礎。針對資產管理方面的需求，Petrocoque安裝了FactoryTalk AssetCentre，能夠讓使用者安全存取控制系統、追蹤使用者動作、管理資產設定檔、設定製程儀器，以及提供營業資產組態的備份與復原。FactoryTalk AssetCentre也可以利用網頁式人機介面(HMI)的FactoryTalk ViewPoint進行系統設定，讓使用者可隨時隨地監測工廠區域的運作，藉此改善即時決策。
Petrocoque的PlantPAx解決方案也包括遠端存取顯示，營運、維護和配置團隊的訓練，操作裝置的熱迴路移轉，以及系統的設定、調試及啟動。將工廠現代化的目標為改用單迴路控制項，並連結PLC-5以達成分散式控制系統(DCS) PlantPAx，執行離散與法規控制。PLC-5的輸入？輸出(I/O)則予以保留，以保護Petrocoque多年來的投資。
PlantPAx系統的高可用性，以及容易操作和維護的特性，有助於將修改控制系統所導致的停機時間和製程干擾減到最低。Petrocoque的製程工程師Edinaldo Pereira表示：「除了在單一房間的集中化控制以外，我們現在可以輕易取得有關製程(記錄)變數的線上資訊，並且能夠更快獲得診斷結果。」
系統徹底翻新的結果，使青石油焦每小時的產量達到100公噸。除此之外，系統已經做好支援先進製程控制系統Pavilion8軟體的準備，並且可以和生產控制追蹤的ERP系統加以整合。 (本文由洛克威爾提供，林稼弘整理)
