DiaSter - system zaawansowanej diagnostyki aparatury technologicznej, urządzeń pomiarowych i wykonawczych. Politechnika Warszawska



Podobne dokumenty
Diagnostyka procesów i jej zadania

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Automatyki

Modele ilościowe i jakościowe w diagnostyce procesów przemysłowych

Systemy Wspomagania Zarządzania Produkcją (MES) ABB Sp. z o.o.

ANALIZA METOD DETEKCJI I LOKALIZACJI USZKODZEŃ W SYSTEMACH PRODUKCYJNYCH ODLEWNI

Diagnostyka, wiadomości podstawowe

WPŁYW UTRZYMANIA RUCHU W ELKTROWNI NA PRACĘ SYTEMU ELKTROENERGETYCZNEGO ZWIĘKSZENIE UDZIAŁU OZE

Specjalność: Komputerowe systemy sterowania i diagnostyki

Bibliografia xiii

Specjalność: Komputerowe systemy sterowania i diagnostyki. Strona 1 z 5

Oferta badawcza Politechniki Gdańskiej dla przedsiębiorstw

PODSTAWY AUTOMATYKI 12. Technika automatyzacji

POPRAWA EFEKTYWNOŚCI EKSPLOATACJI MASZYN

Diagnostyka procesów przemysłowych Kod przedmiotu

Na terenie Polski firma Turck jest również wyłącznym przedstawicielem następujących firm:

Instalacja procesowa W9-1

Lista zagadnień kierunkowych pomocniczych w przygotowaniu do egzaminu dyplomowego magisterskiego Kierunek: Mechatronika

ECTS - program studiów kierunku Automatyka i robotyka, Studia I stopnia, rok akademicki 2015/2016

BIEŻĄCA DIAGNOSTYKA TORÓW POMIAROWYCH ORAZ NIESZCZELNOŚCI SIECI GAZOWEJ

DIAGNOSTYKA PROCESÓW W STRUKTURZE ZDECENTALIZOWANEJ

PROTOKÓŁ NR 10. Techniki wirtualne w badaniach stanu, zagrożeń bezpieczeństwa i środowiska eksploatowanych maszyn

System kontroli eksploatacji bloków energetycznych i ciepłowniczych

Czynniki ryzyka i ich znaczenie w występowaniu zdarzeń pożarowych w przemyśle

Systemy zabezpieczeń

PRZEDMIOTY STUDIÓW STACJONARNYCH II STOPNIA

Stosowane metody wykrywania nieszczelności w sieciach gazowych

Pytania kierunkowe KIB 10 KEEEIA 5 KMiPKM 5 KIS 4 KPB 4 KTMiM 4 KBEPiM 3 KMRiMB 3 KMiETI 2

Dr inż. Andrzej KAMIŃSKI Instytut Informatyki i Gospodarki Cyfrowej Kolegium Analiz Ekonomicznych Szkoła Główna Handlowa w Warszawie

System zaawansowanego monitorowania i diagnostyki procesów przemysłowych AMandD

VIBcare ZDALNE MONITOROWANIE STANU MASZYN.

Współczesne usługi monitoringu NOWE TRENDY

Opis modułu kształcenia Systemy sterowanie i monitorowania procesów

AUTOMATYZACJA PROCESÓW CIĄGŁYCH I WSADOWYCH

Portal Informacji Produkcyjnej dla Elektrociepłowni

Krzysztof Fotujma ABB Sp. z o.o. Integracja systemów elektrycznych i automatyki dla elektrowni

Katedra Systemów Decyzyjnych. Kierownik: prof. dr hab. inż. Zdzisław Kowalczuk

Inteligentny czujnik w strukturze sieci rozległej

Monitorowanie i kontrola w stacjach SN/nn doświadczenia projektu UPGRID

VIBex. System monitorowania stanu maszyn. Zoptymalizuj produktywność swojego zakładu. Najważniejsze korzyści:

Modernizacja układu sterowania pieców soli grzewczej instalacji melaminy w Zakładach Azotowych Puławy SA.

Proces projektowania AKPiA i systemów sterowania. mgr inż. Ireneusz Filarowski

NOWOCZESNE METODY KSZTAŁTOWANIA UMIEJĘTNOŚCI ZAWODOWYCH STANOWISKA TECHNODYDAKTYCZNE

MT 2 N _0 Rok: 1 Semestr: 1 Forma studiów:

RAION BASIC MES SYSTEM ANDON & OEE

System wizualizacji, sterowania, alarmowania w Zakładzie Wodociągów i Usług Komunalnych w Rudniku

RAION BASIC MES SYSTEM ANDON & OEE

Zagadnienia egzaminacyjne AUTOMATYKA I ROBOTYKA. Stacjonarne I-go stopnia TYP STUDIÓW STOPIEŃ STUDIÓW SPECJALNOŚĆ

DCS i SCADA. W2: Architektura systemów DCS i SCADA podobieństwa i różnice. Sebastian Plamowski

POPRAWA EFEKTYWNOŚCI EKSPLOATACJI MASZYN

Dostawa oprogramowania. Nr sprawy: ZP /15

RAMOWY PROGRAM PRAKTYKI ZAWODOWEJ PRAKTYKA II (inżynierska)

S PECJALNO S C I NTELIGENTNE S YSTEMY D ECYZYJNE

Czy wiesz już wszystko o naszych urządzeniach?

Rozpędź produkcję zmniejszając koszty energii!

Laboratorium demonstrator bazowych technologii Przemysłu 4.0 przykład projektu utworzenia laboratorium przez KSSE i Politechnikę Śląską

HYDRO-ECO-SYSTEM. Sieciowe systemy monitoringu w instalacjach przemysłowych i ochrony środowiska

Przykładowe działania systemu R-CAD

Oprogramowanie TERMIS. Nowoczesne Zarządzanie i Optymalizacja Pracy. Sieci Cieplnych.

Bałtyckie Centrum Badawczo-Wdrożeniowe Gospodarki Morskiej i jego rola we wzmacnianiu innowacyjności Pomorza Zachodniego.

ROZWÓJ SYSTEMÓW SZTUCZNEJ INTELIGENCJI W PERSPEKTYWIE "PRZEMYSŁ 4.0"

IFTER EQU. sygnalizacji pożaru (SSP), kontroli dostępu (SKD), sygnalizacji włamania i napadu (SSWiN), telewizji

Czy wiesz już wszystko o naszych urządzeniach?

RAPORT. Gryfów Śląski

Współdzielenie sieci radiowych w praktyce. Podsumowanie modernizacji i eksploatacji największych sieci telefonii komórkowej w Polsce: Orange i

Process Analytical Technology (PAT),

Niezawodność i diagnostyka projekt

Załącznik nr 9b Plan studiów dla kierunku: ELEKTROTECHNIKA (1/6) Studia niestacjonarne inżynierskie

Analiza ryzyka nawierzchni szynowej Iwona Karasiewicz

5. SYSTEM GENEZOWANIA STANU MASZYN

Heartbeat Technology

Podstawy diagnostyki środków transportu

Projektowanie funkcji bezpieczeństwa. z wykorzystaniem podsystemu transmisji danych bezpieczeństwa

Załącznik nr 9a Plan studiów dla kierunku: ELEKTROTECHNIKA (1/6) Studia stacjonarne inżynierskie

Strategia identyfikacji, pomiaru, monitorowania i kontroli ryzyka w Domu Maklerskim Capital Partners SA

Wykład wprowadza do podstawowych definicji związanych z Systemami Sterowania Rozproszonego (DCS Distributed Process Control) a zwłaszcza zwraca uwagę

Marek Trajdos Klub Paragraf 34 SBT

Katowice GPW Zintegrowany system informatyczny do kompleksowego zarządzania siecią wodociągową. Jan Studziński

Szkoła programisty PLC : sterowniki przemysłowe / Gilewski Tomasz. Gliwice, cop Spis treści

SYSTEM OCENY STANU TECHNICZNEGO ELEMENTÓW STOJANA TURBOGENERATORA

Model sieci gazowej w systemie monitorowania i diagnostyki AMandD

EUROPEAN UNION EUROPEAN REGIONAL DEVELOPMENT FOUND KLASTER GREEN CARS

Systemy eksplozymetryczne jako urządzenia zabezpieczające

System prognozowania rynków energii

Niezawodność i diagnostyka projekt. Jacek Jarnicki

Plan studiów dla kierunku: ELEKTROTECHNIKA Studia stacjonarne magisterskie Specjalność:

Wydział Elektrotechniki, Elektroniki, Informatyki i Automatyki Plan studiów niestacjonarnych I stopnia (inŝynierskich)

Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle

Tabela odniesień efektów kierunkowych do efektów obszarowych

Metody integracji systemów sterowania z wykorzystaniem standardu OPC

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Transport Studia I stopnia

Mechatronika i inteligentne systemy produkcyjne. Paweł Pełczyński ppelczynski@swspiz.pl

Karta charakterystyki online. SAPPD2D-06AP005 Safeguard Detector SYSTEMY BEZPIECZEŃSTWA

Alpa Gas System dla garaży

Ogrzewamy inteligentnie Veolia Energia Warszawa Paweł Balas Dyrektor Projektu Inteligentna Sieć Ciepłownicza

Monitorowanie i Diagnostyka w Systemach Sterowania na studiach II stopnia specjalności: Systemy Sterowania i Podejmowania Decyzji

SYSTEM LOKALIZACJI WYCIEKÓW. Ciągła ochrona inwestycji.

Kierunek: Mechatronika Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne. Wykład Ćwiczenia

Urząd Dozoru Technicznego. RAMS Metoda wyboru najlepszej opcji projektowej. Ryszard Sauk. Departament Certyfikacji i Oceny Zgodności Wyrobów

Plan studiów dla kierunku: ELEKTROTECHNIKA Studia niestacjonarne magisterskie Specjalność:

Transkrypt:

Jan Maciej Kościelny, Michał Syfert DiaSter - system zaawansowanej diagnostyki aparatury technologicznej, urządzeń pomiarowych i wykonawczych Instytut Automatyki i Robotyki

Plan wystąpienia 2 Wprowadzenie nowe funkcje systemów automatyki System DiaSter Modelowanie procesów, wirtualne sensory, symulatory procesów Detekcja uszkodzeń Lokalizacja uszkodzeń Monitorowanie stopnia degradacji obiektu Bieżąca diagnostyka a redukcja ryzyka Bieżąca diagnostyka a utrzymanie ruchu

3 Wprowadzenie

Nowe funkcje systemów automatyki 4 modelowanie procesów wirtualne sensory i analizatory symulatory procesów bieżąca diagnostyka procesu, urządzeń pomiarowych i wykonawczych zarządzanie i diagnostyka inteligentnych urządzeń obiektowych zaawansowane sterowanie optymalizacja 50% 42% 8% Czujnik Układ Ster. El. końcowy

5 DiaSter

System modelowania, diagnostyki i sterowania - DiaSter 6

Usytuowanie systemu w hierarchii zadań 7 Zarządzanie przedsiębiorstwem ERP Zarządzanie produkcją MES Zaawansowane sterowanie, optymalizacja, diagnostyka APC, FDI Platforma + Specjalizowane moduły Poziom stacji operatorskich: DCS, SCADA, QCS, ESD, F&G Sterowanie, regulacja, przetwarzanie danych Poziom sterowników Wstępne przetwarzanie danych, zabezpieczenia Poziom urządzeń obiektowych

DiaSter w strukturze systemu sterowania 8 System dostosowany do współpracy z różnymi zdecentralizowanymi systemami automatyki (DCS), jak również systemami monitorowania procesów (SCADA) Wykorzystanie technologii OPC, OLE DB, itp.. 8

9 Modelowanie obiektów, wirtualne sensory, symulatory procesów

MITforRD - moduł modelowania 10 MITforRD Model Builder Przetwarzanie danych Identyfikacja Weryfikacja Akwizycja, wyświetlanie, Główny moduł programu. analiza i przetwarzanie Pozwala na zdefiniowanie wstępne danych struktury modelu i estymację współczynników. Symulacja modeli dla archiwalnych danych

Wirtualne sensory i analizatory 11 Przykład walidacji torów pomiarowych wykorzystanie redundancji analitycznej u PROCES y Model cząstkowy Model cząstkowy Model cząstkowy ŷ Sygnał pomiarowy i symulowany Rekonstrukcja sygnału na podstawie modelu Uszkodzenie toru pomiarowego nieprawidłowe wskazanie Czas

Symulator sieci gazowej 12 1 Programowanie Gas Plugin Specjalizowane bloki funkcyjne 2 Modelowanie analityczne gazociągu Symulator gazociągu 3 Optymalizacja modelu 3 Bieżąca symulacja Archiwalne dane procesowe

13 Detekcja uszkodzeń

Przyczyny i skutki stanów awaryjnych 14 złożoność systemu koncentracja sprzętu błędy obsługi uszkodzenia stany nienormalne i awaryjne straty ekonomiczne skażenie środowiska zagrożenie życia ludzkiego nagromadzenie alarmów przeciążenie informacyjne operatorów błędy obsługi

Alarmy w systemach automatyki 15 EEMUA (zalecane) Ropa i gaz Petrochemia Energetyka Inne Średnia dzienna liczba alarmów 144 1 200 1 500 2 000 900 Średnia liczba alarmów kończących się przestojami 9 50 100 65 35 Maksymalna liczba alarmów na 10 min 10 220 180 350 180 Średnia liczba alarmów na 10 min 1 6 9 8 5 Rozkład procentowy (mało / średnio / dużo) 80/15/5 25/40 /35 25/40/35 25/40/35 25/40 /35 Źródło: Control Engineering wg. Matrikon i EEMUA

Detekcja uszkodzeń 16 Metody analizy sygnałów Metody bazujące na modelach u Proces y u Proces y Detekcja uszkodzeń Ekstrakcja symptomów Wykrywanie zmian s model Detekcja uszkodzeń y * r Wykrywanie zmian s Zalety: wczesne wykrywanie uszkodzeń o małych rozmiarach

Detekcja uszkodzeń na podstawie modeli 17 u Proces y Model procesu y m r Ocena residuów S Detekcja uszkodzeń Uszkodzenia nagłe Uszkodzenia narastające

18 Lokalizacja uszkodzeń

Lokalizacja uszkodzeń 19 Wartości residuów Symptomy uszkodzeń Diagnoza: współczynniki pewności poszczególnych uszkodzeń r t Rozmyta ocena residuów i testów diagnostycznych S Rozmyte wnioskowanie diagnostyczne f f 1 f 2 f 3 f 4 f 5 Wyniki sprawdzeń diagnostycznych S 1 S 2 N (2,3) N (3,4) P (0,10) P (0,10) S 3 P (0, inf) P (0,5) S 4 N (0, inf) N (0, inf) N (0,10) S 5 N (0, inf) N (0,10) Relacja diagnostyczna opisująca zależność pomiedzy uszkodzeniami a obserwowanymi symptyomami Bieżąca diagnostyka z wykorzystaniem logiki rozmytej umożliwia uwzględnienie różnego rodzaju niepewności. Rozpoznawanie różnego rodzaju uszkodzeń. Podczas konfiguracji wymagane są jedynie dane archiwalne z normalnej pracy instalacji oraz wiedza ekspercka. 19

Prezentacja diagnoz - PKN ORLEN 20 J.M. Kościelny, M. Syfert DiaSter - system zaawansowanej diagnostyki..."

21 Monitorowanie stopnia degradacji

Monitorowanie stopnia degradacji obiektu 22 u Proces y Model y * Detekcja uszkodzeń r Ocena residuów s 18 16 14 r j [%] Przekroczenie rozmiaru uszkodzenia uznawanego za akceptowalny 12 10 8 6 4 2 0-2 Obszar dopuszczalnych zmian czas [min] 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300

Prognozowanie czasu do zatrzymania instalacji 23 Szacowanie i prognozowanie Szacowany czas Analiza przyrostów temperatur Szacowanie współczynnika oporu wymiany ciepła Analiza residuów wartości modelowanych

Prezentacja stopnia degradacji 24 Prezentacja aktualnych wartości Przebiegi wyznaczanych współczynników zakoksowania Prezentacja przebiegów aproksymowanego czasu do osiągnięcia krytycznej wartości

25 Bieżąca diagnostyka a redukcja ryzyka

Wczesne rozpoznawanie uszkodzeń 26 Zadziałanie blokady Alarm Granica bezpieczeństwa Granica alarmowa Pv Diagnoza Uszkodzenie t

SIS a system diagnostyczny + operatorzy 27 Equipment Under Control (EUC) Basic Process Control System (BPCS) Detekcja uszkodzeń Lokalizacja uszkodzeń Doradztwo w stanach awaryjnych Safety Instrumented System SIS

Diagnostyka a redukcja ryzyka 28 Pokrycie diagnostyczne DC: względne zmniejszenie prawdopodobieństwa niebezpiecznych uszkodzeń sprzętu, wynikające z działania automatycznych testów diagnostycznych λ DD - prawdopodobieństwo wykrycia uszkodzenia niebezpiecznego, λ DU - prawdopodobieństwo wystąpienia uszkodzeń niebezpiecznych niewykrywalnych: Uszkodzenia niebezpieczne wykrywalne DC DD DD DU Uszkodzenia niebezpieczne

29 Diagnostyka a utrzymanie ruchu

Remonty okresowe 30 Okresowe przeglądy oraz prace remontowe: Przerwanie eksploatacji (np. zatrzymanie przebiegu procesu) w celu przeprowadzenia przeglądu i niezbędnych prac remontowych wiąże się z dużymi stratami produkcyjnymi oraz znacznymi kosztami prac remontowych. Wydłużanie okresu między remontami może doprowadzić do awarii maszyn i urządzeń, a w przypadku niebezpiecznych instalacji technologicznych wręcz do katastrofy. T T T t

Remonty na podstawie bieżącej oceny stanu 31 Konieczny warunek - realizacja monitorowania stopnia degradacji aparatów technologicznych oraz prognozowanie czasu do osiągnięcia stanu krytycznego Zastąpienie okresowych przeglądów i remontów przez strategię przeprowadzania remontów na podstawie bieżącej oceny stanu technicznego obiektu. System monitorowania stopnia degradacji i prognozowania czasu do stanu krytycznego T 1 T 2 T 3 t

Efekty realizacji bieżącej diagnostyki 32 Zwiększenie bezpieczeństwa procesu Zmniejszenie zagrożeń dla środowiska naturalnego Ograniczenie strat w stanach awaryjnych Ograniczenie kosztów obsługi remontowej Eliminacja przeciążenia informacyjnego operatorów alarmami Zwiększenie pewności informacji w systemie dzięki diagnostyce torów pomiarowych