Przemysł chemiczny - Bilansowanie i rozliczanie mediów energetycznych

Przemysł chemiczny - Bilansowanie i rozliczanie mediów energetycznych

W Zakładach Azotowych Kędzierzyn S.A. firma ASKOM wdrożyła w roku 2005 nowy system pomiarowo-rozliczeniowy mediów nieelektrycznych, obejmujący swoim zakresem:.
• produkcję i dystrybucję pary wodnej dla potrzeb technologii chemicznych i celów grzewczych,
• pomiary ciepła w wodzie grzewczej dla potrzeb Zakładu oraz ogrzewania miasta Kędzierzyna Koźla,
• pomiary wody pitnej, przemysłowej, zdemineralizowanej i innej,
• pomiary gazu koksowniczego, azotu bezpieczeństwa oraz powietrza dla instalacji AKPiA.

Struktura systemu
Zastosowano system rozproszony składający się z 16 koncentratorów Beckhoff CX1000, do których sprowadzone zostały wszystkie pomiary oraz łącza komunikacyjne z systemami obcymi. Koncentratory ze sobą i z serwerem połączono wydzieloną siecią Ethernet, przy czym w zależności od warunków terenowych wykorzystano łącza elektryczne, światłowodowe, bądź bezprzewodowe. Konfiguracja serwera stanowiącego najważniejszy element systemu zawiera macierz dyskową pracującą w systemie RAID 5 oraz redundantne zasilacze. Na platformie systemu operacyjnego Windows 2003 Server zainstalowane zostały baza SQL oraz oprogramowanie wizualizacji ASIX, które stanowi interfejs użytkownika w systemie bilansowania i rozliczania mediów energetycznych. Dane o procesie pobierane z koncentratorów i innych źródeł gromadzone są w archiwum długoterminowym. Wywoływany automatycznie raz na dobę terminarz przelicza raporty i gromadzi je w postaci plików XLS oraz HTML na wydzielonej stacji. Raporty dostępne są z poziomu przeglądarki internetowej dla dowolnej ilości uprawnionych użytkowników na stanowiskach komputerowych w sieci zakładowej. Dziesięciu wybranych użytkowników, którzy korzystają z komputerów z zainstalowanym oprogramowaniem wizualizacji ASIX, posiada dostęp do wszystkich zgromadzonych danych i do pełnego zakresu funkcjonalności systemu.

Akwizycja i transport danych
Dane zbierane z wejść analogowych koncentratorów CX1000 są wstępnie przetwarzane, to znaczy: sprawdzana jest ich poprawność, przeliczane są procedury korekcyjne, kontrolowane są przekroczenia progów alarmowych, liczone wydatki masy i ciepła. Z danych skorygowanych tworzone są agregaty - minutowe średnie i całki (liczniki). Operacje te wykonywane są w koncentratorach. Warstwie operatorskiej udostępniane są zarówno wartości chwilowe jak i agregaty. Te pierwsze służą do bieżącej diagnostyki obwodów pomiarowych, drugie stanowią podstawę dla bilansów, zestawień i analiz. Obok wartości chwilowych grupa informacji diagnostycznych obejmuje też konfigurację układu zasilania, stan poszczególnych urządzeń oraz sygnalizację otwarcia szafek koncentratorów, z których większość zainstalowana jest na estakadach poza budynkami. Zgodnie z wymaganiami użytkownika agregaty są buforowane w koncentratorach przez okres co najmniej 7 dni. Czas buforowania jest konsekwencją założenia, że wszelkie uszkodzenia sieci komunikacyjnych pomiędzy koncentratorem a serwerem zostaną usunięte w przeciągu jednego tygodnia. Po powtórnym nawiązaniu łączności serwer uzupełnia brakujące dane korzystając z bufora w koncentratorze. Na okoliczność gdyby awaria trwała dłużej, skrzynki koncentratorów wyposażone są w zewnętrzne gniazdka RJ45, poprzez które archiwum może zostać skopiowane w terenie na dysk przenośnego komputera serwisowego (tablet PC). Po włączeniu komputera serwisowego do sieci Ethernet, w której pracuje serwer, brakujące w systemie dane zostaną samoczynnie przeniesione do archiwum długookresowego. Podstawową strukturę w sieci łączącej koncentratory z serwerem ASIX stanowi pierścień światłowodowy. Dla dwóch lokalizacji poza pierścieniem, które okazały się trudno dostępne pod względem prowadzenia linii kablowych, zastosowane zostały łącza radiowe (zgodnie z IEEE 802.11b/g), natomiast koncentratory zainstalowane w pompowniach poza Zakładami komunikują się bezpośrednio z serwerem poprzez sieć telefonii komórkowej (GPRS).

Prezentacja danych
Informacje gromadzone w systemie przedstawiane są użytkownikowi w dwóch aspektach: podstawowym, obejmującym agregaty i wyliczane bilanse oraz diagnostycznym, na który składają się wartości chwilowe pomiarów, ich statusy oraz statusy koncentratorów i pozostałych elementów systemu. Szczególnie istotną dla użytkowników jest możliwość prezentacjiprzebiegów czasowych wielkości w programie AsTrend sysstemu ASIX Możliwość dowolnego komponowania układu zmiennych, zapamiętywania najczęściej używanych zestawień oraz różnorodność dostępnych form wykresów zdecy¬dowała o tym, że jest to dzisiaj podstawowe narzędzie analizy agregatów minu¬towych. Bilanse miesię¬czne przedsta¬wiane w postaci całek dobowych stano¬wią naj¬istotniejszy, z punktu widzenia użytkownika, element systemu. Wszyst¬kie raporty zdefiniowane na etapie projek¬towania na podstawie arkuszy formularzy przeliczane są raz na dobę, w nocy, po zamknięciu okresu obliczeniowego i składo¬wane na wydzie¬lonym, zewnętrz¬nym serwerze. Dzięki temu dostępne są w ciągu dnia pracy praktycznie bez opóźnień, nieza¬leżnie od ilości użytkowników się¬gających po dane, a obsługa ich żądań nie obciąża serwera systemu. Informacje bilansowe udos¬tępniane są dwo¬jako: w postaci tabel na stronie intranetowej oraz w postaci plików MS Excel. Drugie rozwiązanie umożliwia edycję i wykorzystywanie danych w programach zewnętrznych.

Każdy system pomiarowo-rozliczeniowy jest istotnym ogniwem zarządzania energią oraz mediami. System wdrożony w ZAK S.A. dostarczając wiarygodnych danych stał się źródłem istotnych i wymiernych korzyści poprzez:
• zlikwidowanie konieczności „uzgadniania” z odbiorcami wartości rozliczeniowych w przypadkach utraty danych,
• uporządkowanie informacji o stanie sieci dystrybucyjnej i produkcji mediów oraz rzetelne podejście do rozliczeń. Pozwala to na dyscyplinowanie odbiorców w zakresie dotychczas nie kontrolowanych poborów mediów oraz strat. Po uruchomieniu systemu szacuje się, że korzyści z tego tytułu sięgną kilku procent wartości strumienia mediów i energii.
• udostępnienie w czasie rzeczywistym pełnych informacji, zwłaszcza o odległych rejonach sieci dystrybucyjnej, co pozwala szybko reagować na awarie i tą drogą zmniejszać powstałe straty.