Kas yra ABB skirstytosios valdymo sistemos (DCS)? — Patobulinta duomenimis ir atvejų analize

Skaitmeninis pramonės procesų branduolys

Kai pramonės įmonės siekia aukštesnio automatizacijos ir skaitmeninio intelekto lygio, ABB skirstytosios valdymo sistemos (DCS) veikia kaip pagrindinė kontrolės sluoksnis, jungiantis gamybos priemones, technologinius duomenis ir operatyvinius sprendimus. Pritaikytos daugiau pamainų, didelės apimties aplinkoms, DCS platformos vienu metu valdo ir stabilizuoja tūkstančius kintamųjų — užtikrindamos tikslumą, saugą ir optimizuotą išteklių suvartojimą.

Ekonominė DCS įdiegimo priežastis yra vienodai svarbi. Pastarųjų ABB tyrimų, atliktų energijos ir perdirbimo pramonės šakose, duomenimis, gamykloms, kurios įdiegė pažangias DCS architektūras, pavyko padidinti bendrą įrangos veiksmingumą (OEE) 5–10 %, sumažinti gedimų dėl techninės priežiūros laiką 12–20 % ir sumažinti brokuotą arba neatitinkantį specifikacijų medžiagą nuo 6 iki 15 %, priklausomai nuo sektoriuje būdingų procesų. Šie matuojami rezultatai patvirtina, kad DCS užtikrina tiek sąnaudų efektyvumą, tiek konkurencinį atsparumą.

Tuo tarpu vis labiau svarbėja ir darnumo rodikliai. Palyginus daugiau nei 40 ABB DCS diegimų, nustatyta, kad energijos intensyvumas vidutiniškai sumažėjo 7–12 %, o nuotekų nuotėkio rodikliai pagerėjo iki 10 %, kas rodo aplinkosauginę naudą, kurią teikia glaudžiai suderinta proceso automatizacija.

ABB DCS asortimentas
1.ABB Ability™ System 800xA

Systema 800xA veikia kaip konverguota automatizavimo ir informacijos aplinka, gebanti apdoroti išplėstines I/O tinklų ir tarpdisciplinių signalų sistemas. Vienoje energijos gamybos diegimo vietoje, 500 MW kombinuoto ciklo elektrinė, kurioje naudojama 800xA sistema, pranešė apie 40 % sumažėjusį įspėjimų pertekliaus kiekį, dėl ko pagerėjo operatorių reakcija ir incidentų ribojimas.

Be to, jos skaitmeninės dvynės ir modeliavimo pagrindai sutrumpina paleidimo ciklus. Duomenys iš jūros naftos taikymo sričių rodo, kad paleidimo laikas sumažėja 15–18 %, kai prieš realų paleidimą atliekamas modeliavimo testavimas, dėl to pasiekiamas greitesnis pajamų gavimas ir mažesnis inžinerijos rizikingumas.

2. Freelance skirstytos valdymo sistemos

Freelance skirta decentralizuotiems įrenginiams ar vidutinio masto pramonės linijoms, kurioms reikalinga patikimumas be sudėtingos inžinerinės apsaugos. Specialiųjų chemikalų gamykloje Pietryčių Azijoje Freelance integracija leido sumažinti partijos ciklo trukmę 10 % ir pagerinti kartojamumą 8 %, kas rodo jos tinkamumą receptūromis grindžiamai gamybai, kur svarbiausia nuoseklumas.

ABB DCS – pramonės transformacija, paremta operacinių duomenų analize

Šiuolaikinės globalinės tiekimo grandinės priklauso nuo pramonės šakų, reikalaujančių nepertraukiamo veikimo ir tikslaus medžiagų valdymo. Energijos, rafinavimo, metalurgijos, cemento ir farmacijos srityse ABB DCS sprendimai demonstruoja realius našumo patobulinimus.

• Naftos cheminės pramonės atvejis
Vidurio Rytų petrochemijos komplekse „ABB DCS“ leido tiksliau valdyti distiliavimo kolonas ir skaidymo vienetus, dėl ko konvertavimo efektyvumas padidėjo 4 %, o energijos suvartojimas vienam produktų tonui sumažėjo 2,6 %. Kadangi petrochemijos sektoriaus pelningumas labai priklauso nuo apimčių, net vienaskaitiniai procentiniai pokyčiai reiškia daugiaumilijoninius metinius pranašumus.

• Vandens ir elektros energijos tiekimo atvejis
Europos energetikos įmonė, naudodama „ABB DCS“, pasiekė 30 % geresnį apkrovos sekimo pajėgumą ir 15 % pagerintą reakcijos į paklausą lankstumą, kurie leido tinklui integruoti didesnį atsinaujinančios energijos kiekį, nesumažinant jo stabilumo. DCS integruotos prognozuojančios diagnostikos taip pat sumažino nenuspėjamus siurblių išjungimus beveik 20 %.

• Metalurgijos ir kasybos atvejis
Metalurgijos įmonėje DCS pagrįsta temperatūros ir tiekimo stabilumo valdymo sistema sumažino šlako susidarymo kintamumą 11 %, padidindama medžiagų atgavimą ir mažindama krosnies nusidėvėjimą. Turtynės naudojimo laikotarpio pratęsimo analizė parodė, kad svarbiausioms ugniai atsparioms medžiagoms galima prailginti eksploataciją penkeriems metams.

• Atvejis iš cemento gamybos
Automatizuotas krosnies valdymas, naudojant ABB modelius, pagerino klinkerio vientisumą ir tuo pačiu sumažino kuro suvartojimą 8–10 %, kas yra pagrindinis kaštų veiksnys cemento gamyboje. Papildoma analizė parodė, kad produkto perdarbo lygis sumažėjo 6 %, sutaupant lėšas visuose tolesniuose technologiniuose procesuose.

Šie sektoriai iliustruoja, kad ABB DCS nėra tik matavimas ir aktyvacija; ji strategiškai keičia gamybos ekonomiką.

ABB skirstytųjų valdymo sistemų privalumai — kiekybiškai požiūriai

Kol pagrindiniai privalumai apima integraciją, saugą ir kibernetinę atsparumą, duomenimis paremti našumo rodikliai dar labiau išskiria ABB sistemas:

• Operacinė prieinamumas
Perteklinės architektūros užtikrina >99,95 % veikimo laiką, kas ypač svarbu sektoriams, tokiems kaip perdirbimas, kur prastovų nuostoliai gali viršyti 300 000 JAV dolerių per valandą.

• Techninės priežiūros intelektas
Prognozuojanti būklės stebėsena gali sumažinti metines techninės priežiūros išlaidas 12–22 %, pailginant pagrindinių remontų intervalus.

• Kibernetinio saugumo atitiktis
IEC 62443 standartams atitinkančios sistemos sumažina kibernetinių incidentų riziką. Naujausių vertinimų duomenimis, apsaugos stiprinimo priemonės kasmet sumažino įsilaužimo pažeidžiamumą 45 %.

• Gyvavimo ciklo optimizavimas ir bendrųjų kaštų mažinimas
Bendrieji savininkystės kaštai mažėja dėl modulinio plėtimo, nuotolinio inžinerijos darbo ir sumažintų paleidimo valandų. Per 60 pramonės diegimų ABB užfiksavo 10–15 % gyvavimo ciklo kaštų patobulinimus, palyginti su senesnėmis DCS architektūromis.

• ESG ir darnaus vystymosi rezultatai
Atliekant energijos modeliavimą ir išlygindamas aplinkos apkrovą, DCS palaiko įmonių dekarbonizacijos tikslus ir atitiktį reglamentams. Cemento ir metalurgijos gamyklos pranešė apie CO₂ išmetamųjų dujų sumažėjimą 3–7 % dėka optimizuoto deginimo ir tiekimo valdymo.

ABB DCS taikymo sritys – iliustruota veiklos rodikliais

ABB DCS platformos dažnai naudojamos sektoriuose:

• Nafta, dujos ir petrochemija
Katalizatoriaus valdymas, sieros atgavimo optimizavimas, skaidymo sekų reguliavimas.
Grąžinto pelno (ROI) rezultatai: 2–5 % didesnis perdirbimas ir mažesni dujų deginimo nuostoliai.

• Elektros energija ir vandens tiekimas
Druskos pašalinimas iš vandens, turbinoordinavimas, hidraulinis išlyginimas.
Našumas: siurblių efektyvumas +8–12 %, mažiau perteklinio pildymo incidentų.

• Farmacija ir aukštosios chemijos produktai
Partijos pakartojamumas ir atitikties sekimas pagal GMP.
Duomenys: Pakartojamumas pagerintas iki 10 %, partijų nuokrypio įvykiai sumažinti 14 %.

• Kasyba, metalai ir cementas
Krosnies šilumos profilio stabilumas, rūdos kokybės valdymas, krosnių priežiūra.
Vertė: Neplanuotos sustabdymo trukmės sumažėjo 18 %, sutaupyta 6–10 % energijos.

• Popierius, pluoštas ir plastikas
Medžiagos tempimo valdymas, ekstruzijos stebėjimas, dozavimo tikslumas.
Nuoseklumo rodikliai pagerinti 9–12 %, broko kiekis sumažintas 5–7 %.

ABB skirstytosios valdymo sistemos sujungia pramoninę automatizaciją su skaitmenine inteligencija, keisdamos būdus, kuriais apdorojimo pramonės sektoriai derina produktyvumą, saugą, tvarumą ir kapitalo efektyvumą. Pateikiant skaičiais pagrįstus rezultatus iš skirtingų sektorių, vertė tampa akivaizdi: DCS – tai ne tik valdymo platforma, bet ir strateginis modernios pramonės konkurencingumo stiprinimo veiksnys.

Kai visuotinis gamybos sektorius juda link prognozuojamų, mažo anglies dvideginio kiekio ir duomenimis paremtų operacijų, ABB DCS architektūra toliau bus pagrindas energijos, medžiagų ir pažangios gamybos ekosistemoms visame pasaulyje.