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善用集散控制系統 有效擴大石化產能

將操作現代化以增加產能的需求,讓Pet rocoque S.A. Indústria e Comércio決定安裝採用洛克威爾自動化PlantPAx製程自動化系統。

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)

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