Назад
29
APC (англ. Advanced Process Control) – это комплекс интеллектуальных алгоритмов программ для управления технологическим процессом, который работает поверх существующих систем АСУ ТП, SCADA. Программное решение APC может быть реализовано как самостоятельное решение от независимых вендоров, так и может быть частью тех решений, которые предлагают те или иные вендоры систем АСУ ТП. В нашем случае мы использовали это решение для области лиственной и хвойной целлюлозы, которое включает в себя три основных передела: варка, хвойный котёл и два лиственных котла (общей производительностью порядка 2800 тонн в сутки), промывка/КЩО для хвойного и лиственного потока и отбелка для хвойного и лиственного потока.
Решение начиналось создаваться в 2015 году вместе с компанией Valmet, чьё решение в качестве системы АСУ ТП используется в технологическом процессе. Задача по внедрению APC стояла не только в установке и запуске программного решения, но в том числе были приобретены средства измерения, которые являются важной составной частью как любой системы АСУ ТП, так и систем подобных APC. Наличие средств измерения являются критичным элементов АСУТП и APC. Первоначально решение APC было от компании Valmet, это был их модуль, затем произошли изменения, и на сегодняшний день это уже наше собственное решение.
Указанное количество контуров управления для каждого передела — это только те контуры, которые непосредственно управляются APC, без учёта контуров управления, на которых APC влияет косвенно. Что касается показателей эффективности работы системы APC, то это в первую очередь использование самой системы, выполнение спецификаций, то есть тех KPI, которые были определены для процесса. На каждом переделе технологического процесса определены свои KPI, но основные области — это качество, производительность и снижение затрат на химикаты. Для примера, приведены данные о снижении потребления хлора и стабилизация процессов отбеливания, что приводит к снижению потребления химикатов и обеспечению необходимого качества на выходе для наших бумагоделательных и картонных машин.
Кроме стандартного функционала системы APC, который включает в себя управление, были доработаны и созданы так называемые «светофоры» для персонала, которые помогают понимать, как идёт процесс, а также используются для индикации готовности системы APC к включения или выключения. Система APC не управляет технологическими процессами во время его старта и останова, данные процессы выполняются операторами вручную. Ежегодно в логику управления системы APC вносится порядка 6-7 изменений. Кроме программных изменений, также меняются и обнавляются средства измерения, так например были установлены дополнительные нейтрализаторы остаточного хлора в Каппа анализаторы компании Valmet для снижения дозировки двуокиси хлора.
Автоматический режим под управлением APC — это почти как круиз-контроль на машине, то есть оператор выставляет необходимые задания по процессу, система автоматически поднимает, доводит и поддерживает необходимый технологический режим.
Дальнейшее развитие APC заключалось не только в том, что мы реализовали это решение на линии волокна, то есть на производстве лиственной и хвойной целлюлозы. Дальнейшие наши шаги были связаны со всех циклом регенерации производства: Варка, Выпарка, Содорегерационный котел (СРК), Каустизация. Так для выпарных станций мы реализовали APC для лиственного потока, в плане стоит задача реализации аналогичного решения для хвойного потока. Мы реализовали модуль APC на содорегенерационном котле (СРК), следующим этапом был реализован проект на участке Каустизации. Наша задача — покрыть весь этот цикл регенерации, который предшествует уже непосредственно выпуску готовой продукции (бумаги и картона).
Что важно для работы APC
- Наличие базовой автоматизации (контуры управления), средств измерения и контроль за их работой. Качество работы контуров управления – это основа для работы как системы АСУ ТП, так и системы АPC.
- Качество данных и инфраструктуры.
- Адекватность математических моделей, которые применяются в APC.
- Человеческий фактор (операторы).
Первоначальная реакция оператора и персонала на внедрение подобных систем (APC) – это ожидание, что такие решения приведут к сокращению или оптимизации персонала. Мы потратили довольно много времени, чтобы показать: система не заменяет, система помогает. Система APC никаким образом не влияет на то, что операторов будет меньше или больше. В любом случае требуется регулярно проводить обучение и инструктажи по работе в системе APC. Исходя из нашего десятилетнего опыта операторы в конце концов начинают привыкать к системе, начинают понимать, что она позволяет стабилизировать процесс, управлять им. В какой-то момент может возникнуть ситуация деградации уровня знаний персонала по управлению технологическим процессом в ручном режиме, поэтому необходим процесс обучения персонала действия в любых условиях. Этому может помочь наличие тренажёров.
Также стоит обратить внимание на другой важный момент: АPC – это не готовое решение, это система, которая живёт вместе с технологическим процессом, так же непрерывно меняется и требует поддержки.
Вывод
Внедрение APC на производстве целлюлозы — это не разовый проект, а непрерывно развивающаяся система, требующая постоянной поддержки, обновлений и обучения персонала. Ключевыми факторами успеха являются наличие надёжной базовой автоматизации, качественных средств измерения и адекватных математических моделей. При правильном подходе APC обеспечивает стабилизацию процессов, снижение потребления химикатов и повышение качества продукции, при этом система не заменяет операторов, а служит им эффективным инструментом помощи.
