Avaa lehti tästä - Metso Endress+Hauser

METSO ENDRESS+HAUSER OY:N ASIAKASLEHTI
kenttäväylä
Veden kulutusta ja kokonaisuudenhallintaa
HSY luottaa Endress+Hauserin virtausmittauksiin
Kenttäinstrumentoinnin etätuki
Katsotaan etänä mikä on hätänä
Lukijatutkimus
Kerro mielipiteesi ja voita iPad
No. 1/2012
PÄÄKIRJOITUS
Tässä numerossa
kenttäväylä Toukokuu 2012
Metso Endress+Hauser Oy:n asiakaslehti,
ilmestyy 2 kertaa vuodessa
Julkaisija ja toimitus:
Metso Endress+Hauser Oy
PL 304 (Vanha Porvoontie 229), 01301 Vantaa
Puh. 020 483 160, faksi 020 483 161
info.metsoendress@metso.com
www.metsoendress.com
”Ei kannata epäröidä yhteydenottoa,
jos automaatioon liittyvään pohdintaan
tarvitaan näkökulmaa.”
- Ilpo Nopanen
Isompaa vastuuta
asiakkaan
investoinneista
Kevät on muutoksen aikaa. Uusi venttiilitehtaamme on ehtinyt täyteen
vauhtiinsa viime vuoden lopun käynnistysvaiheen jälkeen. Koko Metson tasolla Automaatio nostettiin vuoden vaihteessa omaksi liiketoimintasegmentikseen sellu- ja paperi- sekä kaivos- ja maanrakennusliiketoimintojen rinnalle.
Kokonaisuudessaan muutos nopeuttaa ja vahvistaa Automaatioliiketoimintamme kasvua ja asiakasohjautuvaa kehitystä sekä mahdollistaa tarjontamme laajentumisen. Myös Metso Endress+Hauser Oy
kuuluu mukaan tähän kehitykseen.
Olemme yhdessä valmiita ottamaan vastaan suurempia vastuita asiakkaidemme investoinneissa ja operatiivisessa toiminnassa sekä näin
sitoutumaan yhä enemmän suomalaisen teollisuuden loppukäyttäjien,
laitostoimittajien ja laitevalmistajien tarpeisiin varmistamalla automaation ja kenttälaitteiden tehokkaan käytön ja laitoksen elinkaarta
tukevan käyttövarmuuden.
Meillä on Automaatiossa sitä pysyvää, kasvavaa ja yksityiskohtaistakin laite-, järjestelmä- ja sovellusosaamista sekä laitoksen automaation
2
Kenttäväylä 1/2012
elinkaarenhallinnan käytännön toteuttajia, joista on pulaa monilla
laitoksilla.
Uuden yhteistyön käynnistämisessä ja läpiviennissä tarvitaan
suomalaista sisua ja peräänantamattomuutta kaikilta osapuolilta.
Tämä hyödyttää meitä kaikkia, sekä työnantajiamme että yritystemme omistajia.
Kuluva vuosi on tuonut paljon uutta ja ihmeellistä tuote-, sovellusja palvelutarjontaamme. Näistä kerromme lisää, kun tapaamme esimerkiksi paikallisissa asiakasseminaareissamme eri puolilla Suomea.
Ei kuitenkaan kannata epäröidä yhteydenotossa heti, jos automaatioon liittyvään pohdintaan tarvitaan näkökulmaa.
Kesä on ovella. On tullut aika kaivaa virveli komerosta.
Päätoimittaja:
Unna-Sisko Palo
unna-sisko.palo@metso.com
Toimitusneuvosto:
Unna-Sisko Palo, Ilpo Nopanen,
Jorma Huttunen, Jyrki Koskela, Juha Taipale,
Tuomo Saukkonen, Tapani Leppänen ja
Tuomas Teräsvuori
Lehden tilaukset ja osoitteenmuutokset:
info.metsoendress@metso.com
Toimitustyö:
RADIKAL Advertising, Metso Endress+Hauser Oy
Taitto, sivunvalmistus:
RADIKAL Advertising
Paino:
Libris Oy
Kannen kuva:
Shutterstock
Lähde on mainittava materiaalia lainattaessa.
Tässä julkaisussa esiintyvät tuotenimet ovat
Metson tai sen asiakasyhtiöiden tai
yhteistyökumppaneiden tavaramerkkejä.
2Pääkirjoitus
OPERAATIO
4
6 Metso LSTM
8
Outokummun uusi ferrokromitehdas
– Metson toimitukset etenevät
suunnitellusti
9
Omat laitteet täydentävät Metson
toimituksia
10 Alttaani Oy – Ilmamäärän energiaa
mittaamassa
FAKTA
22 Endress+Hauser M-sarja – Painelähetin
sarja laajenee
23 Prosonic Flow B 200 – Biokaasun virtaus-
mittausta ilman kompromisseja
24 Metso OC – Haasteen kestävää muotoilua sakeuslähetintarjontaan
25 Endress+Hauser lämpötila-anturit
– äärimmäisiin olosuhteisiin
VISIO
26 Mielen liikkeet
12 Kenttäinstrumentoinnin etätuki
Yhteistyöterveisin,
Ilpo Nopanen
Toimitusjohtaja
HSY & ultraäänivirtausmittaukset
MONITORI
– Katsotaan etänä mikä on hätänä
14 Paras tapa hankkia kenttäautomaatio
16 Venttiilidiagnostiikan kolmas sukupolvi
Kenttäväylä 1/2012
3
OPERAATIO
OPERAATIO
Helsingin seudun ympäristöpalvelut
Vedenkulutusta
seurataan
virtausmittareilla
Luotettavat pinta-asennusanturit runkolinjassa.
Päijänteestä otettava juomavesi johdetaan
Helsinkiin maailman pisintä yhtenäistä kalliotunnelia pitkin. Noin 120 kilometrin matka
päättyy Pitkäkosken ja Vanhankaupungin
vedenpuhdistuslaitoksille, mistä puhdistettu
vesi ohjataan edelleen vesijohtoverkostoon.
Pääkaupunkiseudun vesijohtoverkoston
kokonaispituus on noin 2 900 kilometriä.
Siitä noin 300 kilometriä on päävesijohtoja,
jotka kuljettavat vettä vesitorneihin ja suuriin
kulutuskeskuksiin. Pääjohdoista haarautuvat
jakelujohdot, joihin kiinteistöt liittyvät omilla
tonttivesijohdoillaan.
Osa vesijohtoverkoston putkista on jopa
80 metrin syvyydessä. Ultraäänivirtausmittareita putkissa on kolmisenkymmentä.
”Ultraäänimittauksen asentaminen isoon
putkeen on taloudellisesti kannattavaa, sillä
sama mittaus käy samankokoisille putkille. Lisäksi sama laite käy moniin kohteisiin. Mittari
on helppo asentaa putken päälle olemassa
olevaan linjaan”, Metso Endress+Hauserin
aluemyyntipäällikkö Pasi Turtia kertoo.
Poikkeamat kertovat vuodoista
Päijänteen vesi virtaa laajan putkiston kautta yli miljoonalle pääkaupunkiseudun
asukkaalle. Helsingin seudun ympäristöpalveluiden (HSY) Vanhankaupungin
vedenpuhdistuslaitoksella veden virtaamaa seurataan Metso Endress+Hauserin
ultraäänimittareilla.
TEKSTI: Unna-Sisko Palo KUVAT: HSY ja Unna-Sisko Palo
4
Kenttäväylä 1/2012
Kahdeksan Endress+Hauserin virtausmittaria
odottaa vielä asennusta Tilkansillasta Sofianlehtoon kulkevaan tunneliin.
”Virtausmittaukset kattavat lähes koko
pääverkoston seurannan. Osa jo hankituista
laitteista on vielä asentamatta, sillä uusia
putkilinjoja ja mittauspisteitä suunnitellaan
Pasi Turtia Metso Endress+Hauserilta ja Antti Järvinen HSY:ltä tarkastavat paikallisnäytöillä olevat vahvistimet
vesijohtoverkoston tunnelissa.
ja rakennetaan jatkuvasti.”, HSY:n valvomoinsinööri Antti Järvinen sanoo. Järvinen vastaa
Helsingin ja Vantaan alueilla puhtaanveden
kaukokäyttökohteiden sekä raakaveden hankintakohteiden kunnossapidosta ja käytöstä.
Virtausmittaukset ovat osa veden virtaaman kokonaisuudenhallintaa. Jos jotain
isompaa tapahtuu, esimerkiksi runkoputki
rikkoutuu, muutoksen virtaamissa näkee
heti. Helsingin rautatieaseman edustalla
Kaivokadun alla marraskuussa 2009 sattunut
vakava putkirikko näkyi virtausmittauksissa
heti. Vesi ryöppysi rikkoutuneesta putkesta
alas metrotunneliin. Vettä pakkautui muun
muassa hissikuiluihin jopa 20 metrin korkeudelle. Rautatientorin asemalaiturilla vettä
oli pahimmillaan parisenkymmentä senttiä.
Onnettomuus vaikutti myös lähikiinteistöjen
vedensaantiin.
HSY seuraa virtausmittauksilla juuri
tilanteen muutosta. Jos virtaamakäyrä kohoaa
merkittävästi tai sen keskiarvo nousee, tiedetään että jossain on vuoto. Virtausmittarit kertovat verkkomestarille sen, mihin suuntaan
vesi missäkin putkessa virtaa. Jos jokin putki
suljetaan, on tärkeää tietää sen vaikutukset.
Putkirikkojen valvonnan lisäksi virtausmittareilla seurataan myös aluekulutuksia.
Helppokäyttöisiä laitteita
”Endress+Hauserin Proline Prosonic -virtausmittarit ovat toimineet niin kuin pitääkin, eikä
”Virtausmittaukset kattavat
lähes koko pääverkoston
seurannan. Osa jo hankituista
laitteista on vielä asentamatta,
sillä uusia putkilinjoja ja mittauspisteitä suunnitellaan ja
rakennetaan jatkuvasti.”,
uudelleenasennuksia ole tarvittu. Vahvistin
toimii hyvin ja laite kestää hyvin vettä. Laitteet
ovat samantyyppisiä, joten käyttö on helppoa.
Lisäksi mittarin kolmella ohjausnapilla on
helppo suunnistaa”, Antti Järvinen kertoo.
Vedenjakelujärjestelmän toimintaa seurataan kaukovalvontajärjestelmällä. Vesitornit
ja paineenkorotusasemat sekä tärkeimmät
venttiiliristikot ovat kauko-ohjauksen piirissä.
Vesitornien tehtävänä on mahdollisimman
tasaisen paineen ylläpitäminen sekä veden
varastointi kulutushuippuja varten. Tämä
mahdollistaa tasaisemman pumppauksen
vedenpuhdistuslaitoksilta verkostoon. Lisäksi
vesivarastot ovat käytettävissä mahdollisissa
häiriötapauksissa.
Pääkaupunkiseudulla on 12 vesitornia,
joiden yhteistilavuus on noin 110 000 kuutiometriä. Se vastaa noin 50 prosenttia alueen
vuorokausikulutuksesta.
Kenttäväylä 1/2012
5
OPERAATIO
OPERAATIO
g/l
6,00
Metso LS g/l
Laboratory g/l
R2=0,9507
5,00
4,00
Ratkaisu alhaisten kiintoainepitoisuuksien mittaukseen
Metso LS
TM
TEKSTI: Alpo Tuomi
Metsolla vankkaa prosessien
hallinnan kokonaisosaamista
Metson monipuolinen prosessien hallinnan kokonaisosaaminen kattaa nyt myös teollisuuden ja kunnallisten
jätevesien sekä bioenergialaitosten (mädättämöiden)
käsittelyprosessit. Jätevesien puhdistuksen yhteydessä
syntyvän lietteen käsittely vaatii runsaasti energiaa sekä
kemikaaleja. Näitä kustannuksia on kuitenkin mahdollista
huomattavasti pienentää tehokkaalla prosessin ohjauksella. Tämä puolestaan edellyttää luotettavaa ja jatkuvaa
tietoa prosessin eri vaiheista.
Ratkaisuksi tosiaikaiseen jätevesilietteen kiintoainepitoisuuksien mittaamiseen Metso on kehittänyt mittausratkaisuja, mitkä huomattavasti parantavat prosessin
kokonaistaloutta. Viimeisin uutuus prosessin ohjauksen
optimoinnissa on erityisesti alhaisten kiintoainemäärien
mittaamiseen suunniteltu Metso Low Solids Measurement
(Metso LSTM) menetelmä.
Haasteita lietteenkäsittelyssä
Lietteenkäsittelyprosessin optimointi edellyttää luotettavaa mittaustietoa sekä korkeista että alhaisista kiintoainepitoisuuksista prosessin eri vaiheissa. Ainoa luotettava
mittaustapa oli aiemmin laboratorioanalyysi eri mittauspisteistä. Tällä menetelmällä tuloksia on kuitenkin saatavissa
niin myöhään, ettei prosessin tarkka optimointi sen perusteella ole mahdollista.
Jo aiemmin Metso toi markkinoille mikroaaltotekniikkaan perustuvan Metso TSTM
mittalaitteen, joka on tunnettu erinomaisena
ja huoltovapaana instrumenttina korkeita
kiintoainepitoisuuksia mitattaessa.
Erityisesti alhaisten pitoisuuksien mittaamiseen soveltuvan uuden Metso LS -mittausjärjestelmän toimintaperiaate perustuu
LED- ja laserteknologian hyödyntämiseen.
Laitteessa on kaksi valonlähdettä, jotka mittaavat valon absorption, sironnan ja depolarisaation valon läpäistessä virtaavan aineen.
Mit- tauskenno on erittäin vahvaa safiirilasia,
jolla on erinomaiset optiset ominaisuudet.
Prosessin kiintoaineiden mittauksen ohella
Metso LS -järjestelmä poistaa näytevirrasta
mittaukselle haitalliset ilmakuplat ja suodattaa roskat. Laite myös puhdistaa itse mittausoptiikkansa sekä näytelinjan automaattisesti
tietyin väliajoin.
Tyypillisiä Metso LS -järjestelmän käyttökohteita ovat kiintoaineiden mittaaminen
lingon rejektivedestä ja haasteelliset alhaiset
kiintoainepitoisuudet. Järjestelmä tarjoaa
tarkkaa tietoa rejektiveden laadusta ja mahdollistaa näin prosessin ohjaamisen mahdollisimman kustannustehokkaasti.
Laitteisto mittaa jatkuvatoimisesti sekä
kiintoaineen määrää että ilmamäärän indeksiä, joka kertoo polymeerin mahdollisesta
yliannostuksesta. Liian korkea kiintoainepitoisuus rejektivedessä johtaa suuren kiintoainemäärän kiertämiseen yhä uudelleen läpi
laitoksen, lietteenkäsittelyn ja linkouksen.
Luotettava tieto rejektiveden laadusta on siis
äärimmäisen tärkeää oikean polymeerin ja
annostuksen valinnassa.
Kokemuksia käytännön sovelluksista
Metso LS mittausjärjestelmä asennettuna
HSY Viikinmäen jätevedenpuhdistamolle.
6
Kenttäväylä 1/2012
Metso LS
Helsingin seudun ympäristöpalvelut -kuntayhtymä (HSY) Helsingin Viikinmäen jätevedenpuhdistamo käsittelee noin 800 000
asukkaan ja toiminta-alueensa teollisuuden
jätevedet.
Kuivattua puhdistamolietettä syntyy vuodessa noin 65.000 tonnia ja sen mädätyksessä
syntyvä biokaasu hyödynnetään laitoksen
energiantuotannossa. Puhdistamo on omavarainen lämmön suhteen ja pystyy tuottamaan
noin 60 % tarvitsemastaan sähköstä.
3,00
2,00
1,00
0,00
10.1.2011
10.2.2011 10.3.2011
10.4.2011
10.5.2011
10.6.2011
10.7.2011
10.8.2011
10.9.2011 10.10.2011 10.11.2011 10.12.2011
Periaatepiirros mittausjärjestelmien sijoituksesta lietteen
saostuksessa käytetyn lingon
toiminnan optimoimiseksi.
Metso TSTM
Mädättämö
Polymeeri
Metso TSTM
Syöttöliete
~ 2TS%
Kuivattu liete
~ 25 TS%
Rejektivesi
< 0.1 TS%
TM
Metso LS
Mädätyksen jälkeen jätevesiliete kuivataan
n. 30 % kuiva-ainepitoisuuteen lietteenkuivauslingoilla. Toiminnan alkuvaiheessa
lietteen syöttöä ohjattiin pelkän virtaaman
perusteella ja polymeerin annostelu oli laboratorioanalytiikan ja silmämääräisen tarkastelun varassa.
Mädätykseen syötettävä raakasekaliete sekä
lingoille menevä mädäte mitataan Metson TS
mittalaitteita. Tämä mahdollisti massataseen
mittaukseen perustuvan polymeerin annostelun ja lietteen syötön vakiokiintoainekuormalla.
HSY:n jätevesiyksikön kehittämisinsinööri
Laura Sundellin mukaan tällöin päästiin samalla polymeerin ominaiskulutuksella parempiin
erotusasteisiin ja kiintoaineen sisäinen kierto
oli vähäisempää.
Rejektiveden mukana takaisin kiertoon
kulkeutui kuitenkin edelleen liikaa kuivaainetta, mikä oli laitoksen kannalta kiinnostava
kehityskohde. Rejektiveden laatua pystyttiin
mittamaan ainoastaan laboratoriomittauksella,
mikä ei soveltunut jatkuvatoimiseen prosessin
ohjaukseen.
Tämän ongelman ratkaisemiseksi, ja tosiaikaisen tiedon saamiseksi kiintoaineiden
Vuoden kestäneen mittausjakson aikana Viikinmäen
puhdistamolla tutkittiin
Metso LS mittausjärjestelmän
antaman tiedon luotettavuutta laboratoriomittauksiin
verrattuna.
määristä, asennettiin elokuussa 2010 rejektiveden mittaukseen Metson uusi Metso LSmittausjärjestelmä.
Jatkuvatoimisen mittauksen avulla saatiin
selville, että rejektiveden laatu vaihtelee paljon
ja linkouksen muutokset ovat nopeita. Vertailemalla tuloksia laboratorionäytteisiin todettiin laitteiston antavan erittäin luotettavaa
tietoa. Luotettava mittaustieto rejektiveden
mukana kulkeutuvan kiintoaineen määrästä
mahdollistaa entistä tarkemman polymeerin
annostuksen lingottavalle lietteelle.
HSY:n vs. osastonjohtaja Mari Heinosen
mukaan jatkuvatoiminen kiintoainepitoisuuksien mittaus on huomattavasti parantanut
kokonaistietämystä prosessin toiminnasta.
”Metson mittalaitteiden tuottaman tiedon
avulla pystymme nyt operoimaan ja kehittämään lietteenkuivatusta ja polymerointia
kokonaisuutena. Jo aiemmin pyrimme monin
tavoin optimoimaan lietteenkäsittelyn toimintaa. Metso LS on kuitenkin ensimmäinen
todella toimiva mittausjärjestelmä alhaisille
kiintoainepitoisuuksille, joka antaa luotettavaa tosiaikaista tietoa tällaisesta haastavasta
prosessikohteesta”.
Kenttäväylä 2/2011
7
OPERAATIO
OPERAATIO
Outokummun uusi ferrokromitehdas
Metson toimitukset
etenevät suunnitellusti
informaatiojärjestelmä, joka korvaa nykyisin
käytössä olevan järjestelmän ja yhdistää
laajennuksen tehtaan muihin osiin. Kokonaistoimitukseen sisältyy myös laitteistojen
asennus, testaus ja koulutus sekä laaja käyttöönottotyö.
Automaatio- ja informaatiojärjestelmän
lisäksi Metso toimittaa laajan kenttälaitepaketin, johon kuuluu muun muassa Neles-läppäja segmenttiventtiileitä, Jamesbury-palloventtiileitä, Endress+Hauserin lämpötilatuotteita,
magneettisia ja termisiä virtausmittauksia
sekä paine- ja paine-erolähettimiä.
Metso toimittaa uuteen ferrokromitehtaaseen sähköistyksen ja automaation avaimet
käteen -periaatteella.
Laitteiden asennus on alkanut
Outokummun suurinvestointi Tornion ferrokromituotantoon on saanut
hihat heilumaan myös Metsossa. Kyseessä ei ole ihan pikkuprojekti, vaan
yksi Metson viime vuosien suurimmista tilauksista Suomeen.
TEKSTI: Marjaana Lehtinen KUVA: Outokumpu
Outokumpu investoi yli 440 miljoonaa euroa,
kun se kaksinkertaistaa nykyisen ferrokromituotantokapasiteettinsa noin 530 000
tonniin vuodessa. Laajennus turvaa konsernin
oman ferrokromin tarpeen ja tekee yhtiöstä
merkittävän ferrokromin myyjän maailmalla.
Rakennustyöt Torniossa ovat jo pitkällä, ja
suunnitelmien mukaan laajennus otetaan
käyttöön vuonna 2013.
Metso toimittaa uuteen ferrokromitehtaaseen sähköistyksen ja automaation avaimet
käteen -periaatteella. Mittavat toimitukset
8
Kenttäväylä 1/2012
tulevat uudelle sulatolle, sintraamolle ja
vesilaitokselle sekä raaka-aineannosteluun ja
koksiasemalle.
”Toimitamme prosessisähköistyksen, sähkö- ja automaatiosuunnittelun sekä prosessiautomaation. Sulatolle ja sintraamolle tulee
uudet Metso DNA -automaatiojärjestelmät ja
niihin liitetyt turvalogiikat”, kertoo projektipäällikkö Keijo Matikka Metson Automaatioliiketoiminnasta.
Toimituksen automaatio-osuuteen
kuuluu myös koko ferrokromitehtaan kattava
Vaikka työtä on paljon, aikataulussa on pysytty. Keijo Matikan mukaan esimerkiksi joitain
ristikytkentäkaappeja ja kenttälaitteita on jo
asennettu. Laitteistot asennetaan useassa vaiheessa, ja valmista pitäisi olla tämän vuoden
aikana. Uusien laitosten koekäytöt alkavat
loppuvuodesta.
”Automaatiojärjestelmän tehdastestausvaihe on nyt käynnissä ja jatkuu maaliskuun
alkuun asti. Käyttäjien koulutukset alkavat
keväällä”, Matikka selvittää.
Outokummun ferrokromitehdas on osa
Tornion terästehdasta, joka on maailman
integroiduin ruostumattoman teräksen valmistusyksikkö ja jossa tuotantoketjun kaikki
osat sijaitsevat lähellä toisiaan.
Nykyisellä tuotantolaitoksella ferrokromitehtaalla on entuudestaan käytössä Metson
automaatiojärjestelmiä.
VIRO Horizon Pulp&Paper
ENGLANTI Saica Containerboard UK
VENÄJÄ OAO Bratsk, Ilim Pulp
VIETNAM
KIINA Super Batch, Qingshan
INTIA
KIINA Liansheng Paper Industry
KIINA (2012) Internatiolal Paper & Sun Cartonboard Co
AUSTRALIA Amcor Packaging Ltd
PUOLA (2012) Stora Enso Narew Sp. zo
Omat laitteet täydentävät
Metson toimituksia
Metso Endress+Hauser on vahvasti mukana Metso Paperin kone- ja linjatoimituksissa kaikkialla
maailmassa. Vuosien 2010-11 aikana sellu- ja paperimarkkina toipui notkahduksesta, mikä näkyi
kasvuna myös venttiilien ja kenttälaitteiden myynnissä.
TEKSTI: Tapani Leppänen KUVAT: Shutterstock
Kovin kasvu tehdään kehittyvillä
markkinoilla
”Paperin ja kartongin tuotanto keskittyy sinne,
missä on kysyntää. Sellua voidaan tuoda kauempaa, siltä missä sen valmistus ja raaka-aineet
ovat kilpailukykyisiä”, sanoo Metso Endress+
Hauserin myyntijohtaja Jorma Huttunen.
Kartalla näkyvät viimeisen vuoden ajalta ne
Metso Paperin Suomesta käsin tekemät kau-
pat, joihin Metso Endress+Hauser on toimittanut tai toimittaa venttiilejä ja kenttälaitteita.
Niiden lisäksi ollaan läsnä paikallisten yritysten
kautta käytännössä kaikkialla maailmassa.
Kiina ja Etelä-Amerikka ovat tärkeimpiä ja
niissä molemmissa Metsolla on vahva paikallinen läsnäolo. Tuotannon lisäksi projekti- ja
huoltotoimintaa on muun muassa Brasiliassa,
Uruguayssa ja Kiinassa.
”Etelä-Amerikan operaatiot ovat niin
suuria, että valtaosa kaupoista tehdään
siellä paikallisten yritysten välillä”, Huttunen
sanoo.
Asiakas hyötyy Metson paikallisesta läsnäolosta. Parhaimmillaan Metso tarjoaa kokonaisuuden, johon kuuluvat paperikoneen
ja sellulinjan lisäksi automaatiojärjestelmä,
venttiilit, kenttälaitteet ja mittaukset.
Kenttäväylä 1/2012
9
OPERAATIO
sa RMx-sarjan laskureissa. Näin ollen esimerkiksi näyttöä tai kumulatiivisia laskureita ei
tarvitse ohjelmoida erikseen, vaan ne ovat laitteessa olevia vakiotoimintoja. Tämä nopeuttaa
ja helpottaa ohjelman tekemistä, jos sovellusta verrataan esim. logiikkaohjelmointiin.
Seuraavana haasteena oli laitteeseen ohjelmoitavan laskenta-algoritmin selvitys.
Taulukkoarvoja ja yhtälöitä
Alttaani Oy on
Tampereella toimiva
automaatioalan yritys,
jonka erityisalueena
ovat energiamittausten laskenta-algoritmien sovellus- ja
asiantuntijapalvelut.
Alttaani Oy
Ilmamäärän energiaa
mittaamassa
Lokakuussa 2011 Inspecta Tarkastus Oy toimitti Kuhmon Lämpö Oy:lle ilmamäärän
energian laskentalaitteen. Hankkeen suunnittelusta ja toteutuksesta vastasi Alttaani Oy.
Laskentalaitteeksi valittiin Endress+Hauser RMM 621, vapaasti ohjelmoitava energialaskuri.
TEKSTI: Jukka Pahkala KUVAT: Metso
Kuhmon Lämpö Oy toimittaa lämpöenergiaa
mm. Kuhmon kaupungille ja vieressä sijaitsevalle prikettitehtaalle. Höyryn lisäksi, tehtaalle
toimitetaan kuivatusilmaa, jonka tarkoituksena on kuivata tehtaalle toimitettavan purun
kosteutta.
Ulkoa tuleva ilma johdetaan lämmönvaihtimen läpi, jolloin vaihtimesta lähtevän ilman
lämpötila on noin 50 °C. Lämmönvaihtimesta
saatua energiaa haluttiin mitata, koska kuivatusilman energiamäärä oli tulossa laskutusmittausten piiriin.
Lämmönvaihtimesta saatiin mittaustietoi-
10
Kenttäväylä 1/2012
na tulevan ja lähtevän ilman lämpötilat, Tin ja
Tout sekä ilmankosteus RH. Ilmapuhaltimen
taajuusmuuttajan kierrosluvusta laskettiin
tilavuusvirtaus Fv.
Projektin alkuvaiheessa selvitettiin eri
vaihtoehtoja energiamäärän laskemiseksi.
Löytyisikö valmiiksi ohjelmoitu laskin? Vai
olisiko ainoa mahdollisuus tehdä laskenta
esimerkiksi ohjelmoitavalle logiikalle?
Ilman virtauksen laskentaan löytyi useitakin tarjokkaita, mutta varsinaisesti lämpötilaeron perusteella laskevaa energiamittauslaitetta ei löytynyt ”suoraan hyllystä”.
Vapaasti ohjelmoitava RMM 621
Ohjelmoitavan logiikan ja parametroitavan
laitteen välimuoto löytyi lopulta Endress+
Hauserin RMx 621 -tuoteperheestä. Höyryja lauhdelaskentaan soveltuvan RMS 621:n ja
kaasulaskentaan tarkoitetun RMC 621:n lisäksi
tuotevalikoimassa on vapaasti ohjelmoitava
laite, RMM 621 (M=mathematics). Laitteeseen
on mahdollista ohjelmoida 20 matemaattista
(tai loogista) yhtälöä, joista kukin voi sisältää
200 merkkiä sisältävän laskentayhtälön.
Laitteen oma vakionäyttö sekä I/O-kanavat
ja laskurit toimivat samalla periaatteella kaikis-
Ohjeita ja karkeita nyrkkisääntöjä ilmamäärän
energialaskentaan löytyi runsaasti. Koska tavoitteena oli mahdollisimman tarkka laskenta,
päädyttiin käyttämään käsikirjan, ASHRAE
2001 Fundamentals Handbook *), mukaisia
taulukkoarvoja ja laskentayhtälöitä.
Lähtökohtana lämmönvaihtimen tuottaman energian laskennassa on vaihtimeen
tulevan ilman ja lähtevän ilman lämpötiloista
lasketut entalpiat (Kuva 1).
Kun entalpioiden erotus kerrotaan
massavirralla, saadaan lämmönvaihtimesta
saatu teho MW. (Yhtälö 1). Mitatusta tehosta
lasketaan kumulatiivinen energia MWh.
Ominaistilavuuden ja entalpian laskemiseksi tarvitaan useita välivaiheita, joiden
yhtälöt selviävät em. käsikirjasta. Tärkeimpänä
suureena on sekoitussuhde [g/kg].
Sekoitussuhteen avulla esitetään ilmassa
vallitsevan vesihöyryn massan ja kuivan ilman
massan suhdetta. Sekoitussuhteen laskemiseksi
on selvitettävä vesihöyryn osapaine mitatussa
lämpötilassa sekä kylläisen vesihöyryn osapaine.
Käyttöönoton yhteydessä mitattujen
laskennallisten väliarvojen (osapaine jne.)
lukemat vastasivat hyvin ASHRAE:n mukaisia
taulukkoarvoja (Taulukko 1).
Energialaskureiden suorituskykyä testattiin simulointiolosuhteissa (Taulukko 2).
Mittauksia verrattiin myös lämmönvaihtimen
valmistajan laskelmiin. Laitoksen Itävaltalaiselle toimittajalle lähetettiin tiedot vallitsevista prosessiarvoista. Valmistajan ilmoituksen
mukaan tehon lukemat vastasivat hyvin
prosessiolosuhteiden mukaista tilannetta.
Kaiken kaikkiaan mielenkiintoisen projektin
onnistumista edesauttoivat Endress+Hauserin
henkilöstö ja osaaminen. Joustava yhteistyö
laitehankinnoissa sekä ”Bosse” Lindqvistin
arvokkaat vihjeet mahdollistivat suorituskykyisen mittausratkaisun toimittamisen.
Lisätiedot: Tuotepäällikkö Ari Kettunen
p. 020 483 6019, ari.kettunen@metso.com ja
Jukka Pahkala, Alttaani Oy, puh. 045 3545 245
Kuva 1
P = (hout - hin)Fm
jossa
hin = tulevan ilman entalpia, [kJ/kg]
hout = lähtevän ilman entalpia, [kJ/kg]
Fm = Massavirta [kg/h]
Yhtälö 1
Mittaukset
Ilma
Tulolämpötila
3,2 °C
Ilma
Lähtölämpötila
46,1 °C
Ilma
Suhteellinen kosteus
95,3 %
Lasketut väliarvot
Laskurin näyttö
Taulukkoarvo
Virhe
Höyryn kyll.paine
765 Pa
768 Pa
-0,39 %
Höyryn osapaine
730 Pa
732 Pa
-0,27 %
Sekoitussuhde
4,514 g/kg
4,531 g/kg
-0,38 %
Tiheys
1,268 kg/m3
1,268 kg/m3
0,00 %
Entalpia
58,332 kJ/kg
58,084 kJ/kg
0,43 %
Energian laskenta
Teho
Aloitus
Lopetus
Energia
Pulssiaika
Mitattu
Virhe
[MW]
[MWh]
[MWh]
[MWh]
nim. [s]
[s]
[%] rdg
2,174
276,32
278,72
2,4
3974,24
3968,56
0,14
Ilmamäärän laskenta
Virtaus
Aloitus
Lopetus
Määrä
Pulssiaika
Mitattu
Virhe
[kg/h]
[t]
[t]
[t]
nim. [s]
[s]
[%] rdg
180176
1430,0
1832,5
402,5
8042,14
8040,01
0,03
Taulukko 1
*) American Society of Heating, Refrigerating and
Air-Conditioning Engineers
Kenttäväylä 1/2012
11
FAKTA
FAKTA
Digitaalinen viestintä on antanut mahdollisuuden laitteiden
hallintaan ja diagnosointiin mistä päin maailmaa tahansa.
Toinen asia on, kuinka paljon tätä mahdollisuutta käytetään
hyväksi.
Kenttäinstrumentoinnin etätuki
Katsotaan etänä
mikä on hätänä
Lähes kaikki myytävät kenttäinstrumentit sisältävät prosessorin ja sulautettua softaa. Konfigurointia varten
on ohjelmisto ja ajuri, työkaluna PC
ja hallintaohjelmisto. Teknisesti on
yhden tekevää suoritetaanko konfigurointi ja vikadiagnostiikka laitteen
vierestä tai viiden sadan kilometrin
päästä.
TEKSTI: Juha Taipale KUVAT: Endress+Hauser ja Metso
TEKSTI: Juha Taipale KUVAT: Endress Hauser ja Metso
Valtaosa kenttälaitteiden digitaalisesta kommunikoinnista tapahtuu kolmella protokollalla. HART, Profibus PA, ja Foundation Fieldbus
ovat tärkeimmät digitaalisen tiedonsiirron
tekniikat, kun viesti siirtyy kenttälaitteen ja
järjestelmän välillä.
Digitaalinen viestintä on antanut mahdollisuuden laitteiden hallintaan ja diagnosointiin mistä päin maailmaa tahansa. Toinen
asia on, kuinka paljon tätä mahdollisuutta
käytetään hyväksi.
Vanhat tavat ja ajat ohjaavat toimintata-
Kalmar Energi AB, Moskogen
12
Kenttäväylä 1/2012
Mobiili HART-gateway
Etätuettu HART/FF-H1 konfiguraattori
poja. Valtaosa kenttälaitteille tehtävistä toimenpiteistä suoritetaan edelleen paikallisesti
laitteen näppäimistöltä tai konfiguraattorilla
ristikytkennästä.
Poikkeuksen muodostavat keskitettyyn
kentänhallintajärjestelmään kytketyt asennuskannat. Silloin kaikki laitteet ovat hallittavissa ja konfiguroitavissa keskitetysti. Tässäkin
tapauksessa ulkopuoliselle huoltoyhtiölle on
työlästä hankkia etäyhteys kyseiselle hallintakoneelle. Tietoturva ja luvitukset estävät
nopean ja vaivattoman yhteyden avaamisen
laitteelle.
Käytännössä usein päädytään perinteiseen
tapaan.
Yhteys suoraan laitteeseen
Tietosuoja- ja tietoturvakysymysten ja
pelkojen taklaaminen hankaloittaa monien
edistyksellisten asioiden etenemistä. Toki on
muistettava, että tietoturva-asioiden kanssa ei
ole varaa lepsuiluun. Sen vuoksi tehokkuuden
ja taloudellisuuden nimissä on löydettävä hyväksyttävä ja hyväksi havaittu tapa etätukea
laitoksia ja laitteita lokaalisti ja globaalisti.
Koska tietokoneen ja hallittavan laitteen
välinen kommunikointi koostuu biteistä, sen
nostaminen pilveen ei ole nykyaikana ongelma. Ongelmana on enemmänkin helppokäyttöisten laitteiden ohut tarjoama.
Tietoliikennelaitteita löytyy runsain mitoin
niin kauan kun pysytään TCP/IP Ethernet
-akselilla. Erilaisia sovittimia on moneen
lähtöön, kun muunnoksia tehdään RS232USB-Ethernet TCP/IP -maailmassa. Teollisuuden kenttälaitteiden kommunikoinnissa
vaihtoehdot ovat kuitenkin vähissä. Suoria
muuntimia tai reitittimiä akselille 3G-Ethernet
TCP/IP-HART on harvassa. Poikkeuksiakin löy-
tyy. Viime vuosina kenttälaitteissa on alkanut
yleistyä Ethernet-liityntä. Vaikka mittausinformaatio siirretäänkin perinteisellä teollisuusviestillä, huoltoliityntä toteutetaan tavallisella
Ethernet-liitynnällä, TCP/IP -protokollalla ja
web-serverillä.
Yksi tapa on pakata vakiotekniikka salkkuun ja käyttää sitä liikuteltavana etäkonfiguraattorina – siis mobilina HART-modeemina.
Yhdistetään tunneloiva 3G-reititin ja EthernetHART-gateway. Näin syntyy hieman perinteistä HART-modeemia suurempi globaali
HART-modeemi.
Sama tekniikka toimii myös väyläratkaisujen yhteydessä. HART-gatewayn tilalle
asennetaan Profibus DP tai FF-H1 -gateway.
Vaikka HART-laitekommunikoinnin ympärille on tullut runsaasti laitetarjontaa – esimerkiksi langattomat Bluetooth-modeemit,
Wireless HART-adapterit – pieni ja kompakti
2G/3G HART-modeemi kuitenkin puuttuu.
Toimiva mobiiliyhteys
Tyypillinen painajainen kenttälaitteiden
tuotetuen ihmisille on tilanne, jossa ongelmakuvaus on muotoa ei toimi. Tilanteen purku
ja vian selättäminen syövät aikaa tarpeettomasti.
Asiaa luonnollisesti auttaa, jos langan
toisessa päässä olevalla henkilöllä on käsillä
olevaan laitteeseen ja ongelmaan liittyvää osaamista. Näissä tilanteissa suoraan
laitteeseen muodostettava etäyhteys ilman
monimutkaisia manöövereitä on paikallaan.
Piuhat kiinni tutkittavaan laitteeseen, yhteys
auki ja laitteen kriittiset parametrit suoraan
etänäytölle. Onko kysymyksessä laitevika,
näppihäiriö vai prosessihäiriö, selviää heti.
Koska tietoliikennelaite – mobiili HARTmodeemi – on kytketty suoraan laitteen
paikalliseen HART- tai väyläkommunikointiin,
tilanteesta ei aiheudu tietoturvariskejä. Jos
taas tietoliikenneväylä avataan prosessiverkon kautta, tilanne muuttuu.
Mobiiliyhteydet ovat nykyään toimivia.
Nyrkkisääntönä voi pitää sitä, että kännykän
toimiessa myös kenttälaitteiden mobiili
hallintayhteys toimii. Paikallisen operaattorin
SIM-kortti sisään, ja virrat päälle.
Työkalun etäkäytettävyys on samaa luokkaa kuin työkalun käyttö paikallisesti.
Tiesitkö tämän?
•
Yli 80 % huoltoon tulevista kenttälaitteista on toiminnallisesti kunnossa. Häiriö löytyy tyypillisesti laitteen
konfiguroinnista, käyttöönotosta tai
prosessista.
•
Tyypillisesti joka kymmenennessä
digitaalisessa siirtotiessä on käyttöönoton jälkeen tietoliikenneongelmia. Joka viidennessä on liian pieni
häiriövara.
•
Toimivalta näyttävä mA-viesti ei takaa toimivaa siirtotietä digitaaliselle
HART-signaalille.
Tiesitkö tämän?
•
Kenttä digitalisoituu. Digitaalista
kommunikointia hyödynnetään myös
perinteisessä mA/HART-maailmassa.
•
90 % prosessiautomaation uusista
kenttälaitteista on älykkäitä (HART,
Profibus DP/PA, FF-H1).
•
Lähes 30% uusista älykkäistä kenttälaitteista on väylälaitteita (Profibus
DP/PA, FF-H1).
•
Kenttälaitteissa on yhä enemmän sulautettua softaa. Laitetyypin elinkaari
lyhenee.
Mobiili HART-modeemi
products.endress.com/fxa520
WirelessHART
products.endress.com/WirelessHART
SFX100
products.endress.com/sfx100
Aiemmin Kenttäväylässä
Mobile RSPlatform
kenttavayla.fi/monitori/2011/05/mobilersplatform-tukea-sinne-missa-pippurikasvaa/
Digitaalisen kommunikoinnin mittaukset
kenttavayla.fi/operaatio/2009/09/
valio-haapavesi/
Kenttäväylä 1/2012
13
FAKTA
FAKTA
Paras tapa hankkia
kenttäautomaatio
jossa useita toimittajia kilpailutetaan laiteryhmittäin. Riittävällä osaamisella ja ajankäytöllä
osumatarkkuus kuitenkin paranee. Toisaalta ostetun avun aiheuttamia kustannuksia saadaan
harvoin säästettyä laitehankintaosuudesta.
Projektin onnistuminen ja laitoksen tuloksekas käyttö vaativat onnistuneen
kenttälaitehankinnan. Tähän kokonaisuuteen kiinnitetään liian vähän huomiota,
kirjoittavat Metso Automationin Tapio Vesiluoma ja Timo Sahlberg.
Perinteinen tapa pilkkoo projektit
Hankintasuunnittelun ensimmäisiin isoihin
päätöksiin kuuluvat pääprosessitoimittajien valinta ja heidän toimitustensa sisältö.
Samaan aikaan tulevat eteen ensimmäiset
kenttälaitteiden valintaan liittyvät kysymykset. Valitaanko laitteet prosessin yhteydessä
vai erikseen? Halutaanko laitteet yhdeltä
toimittajalta vai useilta erillisiltä?
Kenttälaitteiden hankinnassa tavoitellaan yleensä teknisesti ja taloudellisesti parhaiten sopivia
laitteita. Se, miten tavoite toteutuu, on kokonaan
toinen asia. Jos ostajan tekninen tietämys ei riitä,
tarjotut laitteet eivät välttämättä ole vertailukelpoisia. Puhtaasti hintaan perustuva kaupankäynti
voi johtaa tekniikan ja jopa prosessin toimintojen
oleelliseen heikkenemiseen jo hankintavaiheessa.
Mikäli omat resurssit havaitaan riittämättömiksi, valveutunut ostaja hankkii osaamista
oman talonsa ulkopuolelta.
Puolueettoman asiantuntijan kanssa päädytään usein samaan perinteiseen hankintamalliin,
Yhden kenttälaitetoimittajan malli
Tehdas-ja prosessisuunnittelu
Informaatio
Materiaalit
Support
Prosessiarvot ja putkikoot
Putkistosuunnittelu
Instrumentti data (DN, PN, kierre, …)
Kokonaistoimitus selkeyttää vastuuta
Kenttäsuunnittelu
Kysely
Huolinta
Instrumentti data (mitta-alue, kytkentä, kaapelointi…)
Yksi laitetoimittaja
Työmaalogistiikka
Asennus, asennusvalvonta
Testaukset, käyttöönottoapu
Yhteistyötä ja koordinointia
14
Kenttäväylä 1/2012
Varaosat, huolto, kunnossapito
Valves / Field instruments:
1) Condition monitoring / reporting
2) Investories asset management
- saved initial costs in spareparts
Hankintojen keskittäminen ja toimittajien
määrän vähentäminen on ollut trendinä jo
pitkään. Laitetoimittajakentässä tämä on
huomioitu tekemällä erilaisia yhteistyösopimuksia tai haalimalla ”myyntisalkkuun”
mahdollisimman kattava repertuaari erilaisia
laite-edustuksia.
Projektin koosta, sijainnista ja muista
seikoista riippuen tilaajan on arvioitava toimittajakandidaattinsa todellista kykyä hallita
kokonaisuutta ja vastata tarpeisiin hankkeen
eri vaiheessa.
Muutaman hengen myyntiyhtiöt ovat
usein joustavia ja osaavia käytännön yhteydenpidossaan, mutta tosipaikan tullen
* Huolto- ja Käyttökustannukset
Operation and Maintenance
DCS + FI= tools for overall
efficiency development
100%
CAPex*
Laitteiden kokonaiskustannukset
tässä ja nyt -tyyppiseen ongelmanratkaisuun,
jossa päätösten vaikutuksia ei osata ajatella
pidemmälle, projektin jälkeiseen aikaan.
Isompia projekteja pystytään harvoin toteuttamaan ilman kenttälaitetoimittajasta
riippumattomia prosessimuutoksia. Mitä
myöhemmässä vaiheessa yksittäiset muutostarpeet tulevat esiin, sitä kriittisemmällä
polulla ollaan.
Tällaisissa tapauksissa tilaajan ja kaikkien
toimittajien välinen saumaton yhteistyö on
avainasemassa. Käytännössä mahdollisuudet ovat sitä heikommat, mitä useammalle
osapuolelle toimitus on palasteltu. Se, mitkä
intressit ja mahdollisuudet kullakin laitetoimittajalla on tässä vaiheessa tukea tilaajaa,
riippuu pitkälti siitä, mistä kaupankäyntivaiheessa on oikeasti sovittu.
Käyttöönoton kiireissä voi käydä ilmi,
että laitetoimittajan vastuut ”ostettiin ulos”
tiukassa kaupankäynnissä. Tai alun pitäenkin
valittiin toimittaja, jolla ei ole ongelmien tullen todellista kykyä hoitaa velvoitteitaan.
Tuotannon aloittamisen viivästyessä
menetetään helposti koko kenttälaitteisiin
satsattu summa, puhumattakaan kaupankäyntivaiheessa tingatuista säästöistä.
Muutosten määrään on nykyisillä projektiaikatauluilla hankala vaikuttaa, mutta niiden
hallintaan vaikuttaa oleellisesti eri osapuolten
määrä.
** Investointikustannus
Source: ARC Advisory Group: www.arcweb.com
Joukkuepeli on tärkeää
TEKSTI: Tapio Vesiluoma ja Timo Sahlberg KUVAT: Metso
Kenttäautomaation hankintatavalla ja etenkin kenttälaitteiden ja automaattiventtiilien
osuudella on oleellinen merkitys investointiprojektien onnistumiselle ja jatkossa
tapahtuvalle kunnossapitotoiminnalle.
Projektin alkuvaiheessa tehdään päätöksiä,
jotka vaikuttavat paitsi projektin onnistumiseen, myös pitkän aikavälin ylläpitokustannuksiin.
Oleellisen tärkeää on arvioida oman henkilöstön kapasiteettia niin osaamisen kuin
ajankäytönkin suhteen. Valitettavan usein
tiukat aikataulut johtavat projektinaikaiseen
Total Cost of Ownership
Opex**
80%
60%
40%
Investointikustannus
Huolto- ja käyttökustannus
20%
0%
Total Equipment Life-cycle
täysin riippuvaisia edustamiensa päämiesten
kiinnostuksesta loppuasiakasta kohtaan. Isolla
toimittajalla riittää ruutia erilaisten ongelmien
ratkaisuun, mutta pelkkä kokokaan ei aina
tee autuaaksi. Yrityksen kasvaessa oikean ja
vasemman käden yhteistyö saattaa heikentyä.
Olipa kysymys tilaajasta tai toimittajasta,
oleellisinta on kokonaisuuden hallinta kaikissa toimituksen vaiheissa.
Riittävän kapasiteetin omaava kokonaistoimittaja pystyy ottamaan vastuun kaikista
kenttäautomaation osa-alueista hankkeen
alusta loppuun ja jää projektin jälkeen tilaajan
avuksi ja yhteistyökumppaniksi kehittämään
toimintaa.
Koko elinkaaren kustannukset
Isoissa prosessilaitoshankkeissa kenttäautomaation osuus on muutaman prosentin
luokkaa koko investoinnin kustannuksista.
Yllättävän sitkeästi näitäkin hankkeita silti
viedään eteenpäin perinteisellä toimintamallilla. Hankintavaiheessa haetaan näennäisiä
säästöjä ja kasvatetaan tiedostamatta riskiä,
että jokin voi mennä projektivaiheessa vikaan.
Liian helposti jää huomiotta myös se, että
isommissa prosessihankkeissa projektin
toteutusvaihe on vain noin viidennes koko
laitekannan elinkaarikustannuksista. Riittävän
ajoissa tehdyillä yhdenmukaisilla toimittaja- ja
laitevalinnoilla voidaan tehdä säästöä samaisen laitekustannuksen verran.
Kun koko automaatio mietitään kokonaisuutena, luodaan todellinen pohja tehokkaalle
automaation kunnossapitotoiminnalle. Mikäli
toimitus pirstotaan, peli on menetetty pahimmassa tapauksessa jo ennen kuin se alkaa.
Paras tapa tuo parhaan ratkaisun
Käytännön yritystoiminnassa osaaminen
keskittyy. Kaikkien ei ole mahdollista tai
järkevää osata kaikkea. Eri asioihin liittyvää
ulkopuolista osaamista tarvitsevat niin tilaajat
kuin toimittajatkin.
Toteutusprojekteissa kokonaisuuden hallinta on onnistumisen kannalta oleellisinta.
Miettimällä tarkasti ja riittävän ajoissa
kuhunkin hankkeeseen koko elinkaaren ajalle
sopivat parhaat toimintatavat yhteistyössä
toimittajien, asiakkaiden ja erilaisten osaajien
kesken, on mahdollista säästää kaikkien aikaa,
pienentää riskejä ja parantaa kokonaisuuden
laatua.
Kaikkien etuna on laadukas projektikokonaisuus, joka pitkällä tähtäimellä tuottaa tehokkaasti siitä, mitä oli alun perin tarkoituskin.
Kenttäväylä 1/2012
15
FAKTA
FAKTA
lemmissa tapauksissa on kyse ”kyllä tai ei”
-tyyppisestä informaatiosta ennalta asetetun
rajan suhteen. Mukana ei ole tietoa siitä, miten status on saavutettu ja mitä mahdollisesti
voisi tapahtua lähitulevaisuudessa.
Toinen sukupolvi mahdollisti
ennakoivan huollon
Venttiilidiagnostiikan
kolmas sukupolvi
Älykkäät digitaaliset venttiiliohjaimet välittävät laitoksen operaattoreille ja huoltohenkilöstölle tiedon venttiiliyhdistelmän kunnosta. Metso Valve Managerin avulla tiedon käsittely ja tulkinta on helpompaa kuin koskaan.
TEKSTI: Niklas Lindfors Toimittanut: Hanna Hiljanen KUVAT: Metso
Ensimmäinen sukupolvi. Analogiset asennoittimet säätivät kyllä venttiileitä, mutta
eivät pystyneet kommunikoimaan kahteen
suuntaan.
Jokaisella venttiilitoimittajilla on oma
lähestymistapansa diagnostiikkaan ja siksi
tarjolla olevan tiedon esitystapa vaihtelee.
Saadun tiedon käsitteleminen on vaatinut
huomattavan määrän harjoitusta ja asiantuntemusta. Oikean tulkinnan tekeminen
on ollut huoltohenkilöstölle haastavaa, kun
tietoa tulee eri lähteistä, eri valmistajien
erilaisista laitteista.
Viimeaikainen kehitys on mennyt helpommin lähestyttävään ja jalostetumpaan
tiedonkäsittelyyn.
Diagnostiikat, varoitukset ja hälytykset
Prosessilaitoksissa on tyypillisesti lukuisia
prosessimittauksia, esimerkiksi lämpötila-,
paine- ja virtausmittauksia. Kuitenkin nämä
mittaukset liittyvät itse prosessiin eivätkä
suoraan venttiiliyhdistelmän toimintaan,
statukseen ja kuntoon.
Ikkuna venttiiliyhdistelmän toimintaan on
venttiiliohjain.
Älykkäiden venttiiliohjainten kautta saatu
diagnostiikka perustuu asennoittimen itse
tekemiin mittauksiin. Pneumaattista toimilaitetta käytettäessä toimilaitteen kammiossa
olevaa paineen arvoa käytetään voiman ja
vääntömomentin arvon lähteenä. Luonnollisesti laitteet mittaavat myös venttiilin
asennon ja asetusarvon.
Neleksen ND9000-venttiiliohjain mittaa
myös lämpötilan ja muita sisäisiä parametreja,
kuten luistiventtiilin toimintaa. Yhteensä erilaisia mittauksia on lähes 20. Mittaustulosten
pohjalta muodostuu monia muita prosessiparametreja, joiden diagnostiikkaa voidaan
seurata trendeinä.
Mitä kaikkea diagnostista tietoa käyttäjän
saatavilla sitten on?
Ehkäpä näkyvin asia on ohjaimen lähettämät
hälytykset. Hälytyksen laukaisun aiheuttavat
eri toimintoihin liittyvät asiat, kuten ohjaimen
itsediagnostiikka tai varoitukset, jotka perustuvat venttiiliyhdistelmän diagnostiikkaan.
Siinä missä hälytykset ainoastaan kertovat,
että jotain on jo vialla, antavat varoitukset
käyttäjälle aikaa tilanteen korjaamiseksi
ennen kuin vika vaikuttaa prosessiin. Mo-
Offline-testit ovat vanhin tapa kerätä diagnostiikkaa ja kuuluvat monien asennoitinvalmistajan tarjontaan. Testit ja niiden tulokset ovat
valmistajariippuvaisia, ja tulosten tulkinta
vaatii tyypillisesti asiantuntemusta.
Merkittävin ongelma offline-testeissä on
se, ettei niiden tekeminen ole mahdollista
prosessin käydessä. Näin ollen säätöventtiilien
kunnosta ei saada ajantasaista tietoa.
Offline-testit suoritettiin aiemmin ulkopuolisilla laitteilla, joten näiden toimintojen
lisääminen digitaalisiin venttiiliohjaimiin oli
luontevaa. Kuitenkaan ne eivät täytä jatkuvan
kunnonvalvonnan ja ennakoivan kunnossapidon suunnittelun tarpeita. Offline-testien
aikaiset toiminnot eivät myöskään auta, jos
vikaa on etsittävä prosessin käydessä.
Toisen sukupolven diagnostiikka toi
mukanaan ajon aikaista tietoa venttiiliyhdistelmästä. ”State of the art” -venttiiliohjaimet,
esimerkiksi Neleksen ND9000, mahdollistivat
riittävän diagnostiikkatiedon, jotta ennakoivan huollon strategiaa voitiin käyttää.
Tämä data sisältää ajon aikaiset mittaukset
kuten venttiiliyhdistelmän kitkan sekä poikkeamia, jotka voidaan nähdä myös trendeinä
läpi venttiiliyhdistelmän käyttöhistorian.
Metso Valve Manager™, suorituskykyikkuna.
”Metso Valve Manager ottaa todellisen askeleen kohti
kolmannen sukupolven venttiilidiagnostiikkaa.”
Trenditieto on välttämätöntä mahdollisten
ongelmien synnyn ja kehittymisen määrittelyn ja niiden ennakoinnin kannalta.
Helpompaa tulkintaa uusilla työkaluilla
Johtavat venttiiliohjainten valmistajat ovat
viime aikoina yrittäneet keksiä tapoja, joiden
avulla käyttäjä pystyy nopeasti määrittämään
venttiiliyhdistelmän tilan ilman perusteellista
diagnostiikkakoulutusta. Tällä tavoin informaatiota voidaan välittää onnistuneesti eri
tasoisille käyttäjille.
Uudistettu Valve Diamond (Venttiilitimantti).
Staattinen säätöpoikkeama
Luistin asento
Dynaaminen säätöpoikkeama
Staattisen tilan kuorma
Liikkeellelähtökulma
Avautumiskuorma
Metsolla on ollut jo vuosia käytössään
”Venttiilitimantti” (Valve Diamond), joka
mahdollistaa diagnostiikkatiedon yhdellä
silmäyksellä. Venttiilitimanttia on parannettu
visuaalisesti, mutta todellisen askeleen kolmannen sukupolven venttiilidiagnostiikkaan
tuo Metso Valve Manager™.
Metso Valve Managerin suorituskykyikkunassa (Performance View) käyttäjä saa
yhteenvedon venttiiliyhdistelmän tilasta
helposti. Se koostuu graafisesti esitetyistä
indekseistä, kuten säädön (control), venttiilin
(valve), toimilaitteen (actuator) ja asennoittimen (positioner) toiminnasta sekä sovellusympäristöstä (environment).
Indeksin laskentaa voidaan mukauttaa
käyttäjän tarpeista riippuen. Venttiiliyhdistelmän toimiessa normaalisti laskettu indeksi näkyy vihreänä palkkina. Kun palkki on täynnä,
se tarkoittaa, että kyseinen indeksiä kuvaava
asia toimii sataprosenttisesti, ja laitteen koko
elinikä on saavutettavissa.
Jos jokin toiminta on huononemassa ja/tai
jos odotettu jäljellä oleva elinikä on lyhyempi,
palkki vastaavasti pienenee. Suorituskykyikkunassa näkyy myös syöttöpaine ja toimilaitteen paine-ero sekä haluttu ja todellisen
venttiiliasennon ero.
Neles ND9000
16
Kenttäväylä 1/2012
Kenttäväylä 1/2012
17
LEIKKAA TÄSTÄ irti
FAKTA
syöttöpaine on sallittujen rajojen ulkopuolella. Toisaalta indeksi ohjaa käyttäjää optimaalisempaan toimintaan määritellyssä käyttöympäristössä.
On tärkeää, että käyttäjä näkee myös raportin sen hetkisestä statuksesta ja selitykset
mahdollisista vian syistä sekä ohjeistusta
tilanteen korjaavista toimenpiteistä.
FAKTA
Voit
myö vastat
a
s ve
r
ken
ttav kossa
a
tutk yla.fi/
imu
s
Vastaanottaja
maksaa postimaksun
Lisätiedot: Tuotepäällikkö Hanna Hiljanen
p. 0400 380 212, hanna.hiljanen@metso.com
Käännä
Mottagaren betalar
portot
Kenttäväylä 1/2012
Säätöventtiiliyhdistelmän tehtävänä on säätää prosessin virtausta. Säätöindeksi (control)
on yhteenveto monista eri parametreista
ja kertoo käyttäjälle kuinka hyvin venttiilipaketti suorittaa sille annettua tehtävää. Mahdolliset poikkeamat asetusarvosta laskevat
indeksiä, kuten myös mahdollinen säätöpiirin
epävakaus.
Venttiili-indeksi (valve) on yhdistelmä
käyttöhistorian tiedoista ja mittauksista.
Esimerkiksi kasvanut kitka näkyy indeksitolpan pienentymisenä. Myös toimilaitteen
indeksi koostuu käytön historiatiedoista, jotka
yhdistyvät mittaustuloksiin. Mittaustulokset
ovat yhteydessä toimilaitteen kasvaneeseen
sisäiseen kitkaan ja mahdollisiin pneumaattisiin vuotoihin.
Asennoittimen (positioner) indeksi rakentuu niin ikään laitteen käyttöhistoriasta,
mittauksista ja laitediagnostiikasta. Indeksi
pienenee laitteen odotetun eliniän myötä tai
silloin, kun mittaukset osoittavat, että suorituskyky heikkenee ajan kuluessa.
Ympäristöindeksi (environment) kertoo
käyttäjälle lämpötilaan, syöttöpaineeseen
ja yhdistelmään liittyvät tiedot, jotka eivät
ole suoraan peräisin venttiiliyhdistelmän
toiminnasta, mutta voivat suoraan vaikuttaa
sen suorituskykyyn. Statuksesta näkee, jos
Metso Endress+Hauser Oy
Tunnus 5008837
00003 VASTAUSLÄHETYS
18
Kohti optimaalisempaa toimintaa
Taita tästä ja sulje niitillä.
Perussäätöventtiilin
toiminnan analysointiin
tarvitaan mahdollisimman vähän koulutusta,
ja asiantuntijat voivat
keskittyä oleellisimpiin
asioihin.
Hyvä lukija,
Millaisen Kenttäväylän sinä haluaisit tulevaisuudessa?
Entä miten haluaisit sen lukea? Saatko riittävästi tietoa
Metson ja Endress+Hauserin tuotteista, palveluista ja alan
yleisistä ilmiöistä? Vastaa kyselyyn ja auta meitä tekemään
entistä parempaa asiakaslehteä. Osallistu tutkimukseen tällä
lomakkeella kesäkuun loppuun mennessä tai vastaa verkossa
osoitteessa kenttavayla.fi/tutkimus. Kaikkien vastanneiden
kesken arvotaan uusi iPad tabletti 2.7.2012.
Tieto ja tulkinta johtavat
oikeisiin päätöksiin
Täsmällinen tieto ei yksin riitä. Sen lisäksi
tarvitaan oikea tulkinta.
Eikä kaiken saatavilla olevan tiedon
yhdistäminen ole aina helppoa. On mahdollista, että jotain on jätetty pois tai jonkun
numeerisen arvon suuruus on ymmärretty
väärin. Nykymaailmassa tärkeintä on oikean
tiedon löytäminen ja valitseminen valtavasta
tarjonnasta.
Käyttäjiä voidaan auttaa yhdistämällä
venttiilidiagnostiikasta saatua tietoa valmistajan kokemukseen ja vertaamalla niitä todennäköisimpiin kenttäolosuhteisiin. Käyttäjät
voivat puolestaan hyödyntää omaa erityistä
prosessiasiantuntemustaan asettamalla
hyväksyttävät raja-arvot.
Tällä tavoin olennaisin tieto voidaan
esittää käyttäjälle luotettavalla ja tehokkaalla
tavalla. Perussäätöventtiilin toiminnan analysointiin tarvitaan mahdollisimman vähän
koulutusta, ja asiantuntijat voivat keskittyä
oleellisimpiin asioihin. Käytännössä merkittävä osa säätöventtiileistä toimii ennakoitavissa
olevan kaavan mukaisesti, jolloin pikainen
silmäys indekseihin ja suositeltuihin toimenpiteisiin riittää.
Isompien huoltopäätösten kohdalla
voidaan tehdä suuriakin säästöjä. Juuri siitä
kolmannen sukupolven venttiilidiagnostiikassa on kysymys.
Vastaa lukijakyselyyn
ja voita iPad!
Kenttäväylä 1/2012
19
1. Mistä medioista seuraat alan uutisia ja tuoteuutuuksia?
Painetuista lehdistä
Internetistä
Sähköpostilla
Mihin tarpeeseen palvelua tarvitaan
7. Kuinka tyytyväinen olet nykyiseen Kenttäväylä-lehteen?
2. Mikä julkaisuformaatti palvelisi sinua parhaiten
Kenttäväylän lukijana? Valitse yksi.
Painettu lehti
Verkkolehti
PDF-lehti
Tabletti-applikaatio
Arvioi asteikolla 1–5, siten että 1 = huono ja 5 = erinomainen
Ulkoasu ja luettavuus
Sisällön kiinnostavuus
Sisällön informatiivisuus
1 2
3 4 5
12 345
12 345
8. Mitä muuta kehitysideoita tai palautetta haluat antaa
Kenttäväylän tekijöille?
3. Millaisia juttuja luet mieluiten nykyisestä Kenttäväylästä?
Arvioi asteikolla 1–5, siten että 1 = vähiten kiinnostava ja
5 = eniten kiinnostava.
Asiakas-caset (Operaatio)
Tekniset asiantuntija-artikkelit (Fakta)
Tuoteuutiset (Monitori)
Alan ilmiöt (Visio)
12 345
1 2
3 4 5
12 345
1 2
3 4 5
4. Mistä aiheista haluaisit lukea enemmän
tulevaisuuden Kenttäväylästä? Voit valita useita.
Asiakas-caseista
Metson viimeisimmistä toimituksista
Uusista tuotteista ja palveluista
Teknisistä ratkaisuista
Alan trendeistä ja ilmiöistä
Ihmisistä
Jostain muusta, mistä?
5. Mitkä teollisuudenalat ovat sinun kannalta
kiinnostavimpia? Voit valita useita.
Sellu ja paperi
Energiateollisuus
Kemianteollisuus
Kaivosteollisuus
Öljy- ja kaasu
Elintarvike
Metalli
Laitevalmistus
Vedenkäsittely
6. Mistä tuotteista/palveluista olet kiinnostunut?
Voit valita useita.
Venttiilit
Kenttälaitteet
Palvelut
20
Kenttäväylä 1/2012
9. Täytäthän seuraavat taustatiedot itsestäsi:
Sukupuoli:
Mies
Nainen
Ikä:
alle 30
30–39
40–49
50–59
yli 60
Teollisuudenala:
Työtehtävä:
10. Täytä tarkemmat yhteystiedot, mikäli haluat osallistua
iPad-laitteen arvontaan:
Nimi:
Postiosoite:
Osaamista lähellä
asiakasta.
Puhelinnumero:
Sähköpostiosoite:
Kiitos ajastasi.
Mielipiteesi on meille tärkeä!
Palvelemme asiakkaitamme maan kattavalla palveluorganisaatiolla uusissa prosessiratkaisuissa,
prosessilaitteiden tukipalveluissa ja ylläpidossa sekä prosessin suorituskyvyn hallinnassa.
Laadukkaan ja osaavan palvelun täydentävät Neles-, Jamesbury-, Mapag -venttiilit sekä Endress+Hauserja Metso-kenttälaitteet. Lisää tietoa tuotteista ja palveluista osoitteesta www.metsoendress.com
www.metsoendress.com
MONITORI
MONITORI
löytyykö kuva isompana?
Endress+Hauser M-sarja
Prosonic Flow B 200
Painelähetinsarja laajenee
Biokaasun virtausmittausta
ilman kompromisseja
Endress+Hauser M-sarja esiteltiin vuonna 2009, minkä jälkeen lähettimiä on
toimitettu yli 100 000 kappaletta moniin erilaisiin painemittaussovelluksiin.
Nyt mallisto laajenee uusilla versioilla.
Endress+Hauser M-sarjan modulaarinen rakenne tarjoaa kattavan valikoiman lähettimiä
prosessipaineiden ja paine-erojen mittaukseen
sekä hydrostaattiseen pinnanmittaukseen.
Nyt tuoteperhe on täydentynyt neljällä eri
painelähetinversiolla, joissa on mahdollisuus
valita oikeantyyppinen anturi normaalilla ja
hygieenisellä prosessiliitännällä varustettuna.
Cerabar M -painelähettimet
PMP51-sarjan piezoresistiivisellä metallikennolla ja PMC51-sarjan keraamisella kennolla
varustetut kompaktit painelähettimet ovat
todella monikäyttöisiä eri teollisuusalojen
vaatimiin sovelluksiin.
Uusi keraaminen painekennorakenne on
suunniteltu olosuhteisiin, joissa väliaine on
erityisen kuluttava ja/tai korroosiota aiheuttava. Kuiva kennorakenne ei sisällä välitinnestettä ja soveltuu erinomaisesti sykkivän tai
tyhjön paineenmittaukseen.
Kun ympäristön kosteuspitoisuus on suuri,
voidaan esimerkiksi säiliön paine- ja pintamittauksissa käyttää uutta suljettua elektroniikkarakennetta varustettuna Gore-Tex
-suodattimella ja vedenpoistomoduulilla.
22
Kenttäväylä 1/2012
Paineenmittaus metallikennotekniikalla
prosessista tapahtuu metallikalvon, välitinnesteen ja piisiruelementin avulla. Tätä tekniikkaa voidaan käyttää yleisesti silloin, kun
käytettävä liitäntätekniikka on pieni (esim. G
1/2” -kierre) ja mitta-alue on yli 40 baaria.
Digitaalisen painelähettimen mitta-alue
on 10 mbar .. 400 bar ja lämpötilan kesto -40
.. +150 °C (välitinsovelluksissa aina + 400 °C
asti).
Lisäksi PMP55-sarjan painelähetin tarjoaa
lukuisan määrän eri prosessilaippaliitäntöjä
joko kompaktirakenteisena tai kapillaarivälittimellä varustettuna.
Deltapilot M -pintalähettimet
FMB50-sarja on kompaktirakenteinen Contite-mittauskennotekniikkaa hyödyntävä hydrostaattinen pintalähetin. Endress+Hauserin
kehittämän mittauskennon avulla väliaineenpinta voidaan mitata luotettavasti vaikeissa
prosessiolosuhteissa (esim. kosteus, kondensoituminen tai väliaineen kerrostuminen).
Samaa Contite-kennotekniikkaa käyttävä
uppoasenteinen FMB51-sarja on varustettu
metallisella jatkoputkella. FMB52/FMB53-sarja
on niin ikään uppoasenteinen kaapelianturilla
varustettu pintalähetin.
Deltapilot-pintalähettimen mitta-alue on
10 mbar .. 10 bar, ja prosessilämpötila-alue
-10 ..100 °C.
Lähettimen rakenne mahdollistaa monipuoliset asennustavat joko säiliön päältä tai
pohjalta sekä lisäksi mm. hygieeniset prosessiliitäntäversiot elintarvike- ja lääketeollisuuden tarpeisiin.
Eri teollisuudenalojen tarpeet on otettu
huomioon myös siten, että M-sarjan lähettimet voidaan toimittaa räjähdysvaarallisiin
tiloihin (esim. ATEX II G Exia IICT6) ja normaalin 4 .. 20 mA HART-liitännän lisäksi Profibus
PA -väyläliitäntään.
Endress+Hauser M-sarjan lähettimien
käyt-töönotto on tehty vaivattomaksi helppokäyttöisen sovellusvalikon avulla joko laitteen
elektroniikan tai LCD-näytön avulla. Tarvittaessa on mahdollista hyödyntää myös erillistä
käsikommunikointipäätettä tai FieldCareohjelmistoa.
Lisätiedot: Jukka Salonen
p. 020 483 6028, jukka.m.salonen@metso.com
Biokaasumarkkinat ovat voimakkaassa kasvussa.
Uusi Prosonic Flow B 200 ultraäänivirtausmittaus
mahdollistaa biokaasun mittaamisen ilman rajoituksia.
Mittaa biokaasua ilman rajoituksia!
Biokaasumarkkinat ovat voimakkaassa
kasvussa. Eikä ihme, sillä biokaasu on erittäin
ympäristöystävällinen energiamuoto. Biokaasulla tarkoitetaan yleensä orgaanisen aineksen
käymisen tai mätänemisen kautta tuotettua
kaasua. Tällaisia biokaasua tuottavia orgaanisia aineksia ovat mm. lanta, jätevesiliete,
kiinteä yhdyskuntajäte, maatalouden jätteet
ja energiakasvit, sekä muut orgaaniset aineet
jotka ruokkivat hapettomassa tilassa tapahtuvaa mätänemistä.
Biokaasulaitoksen jatkuva häiriötön
toiminta vaatii useiden eri suureiden jatkuvaa
mittaamista; kaasun koostumus, paine, lämpötila ja kaikkein tärkeimpänä tuotetun kaasun
määrä. Prosonic Flow B 200 on biokaasun
mittaukseen suunniteltu ja optimoitu virtausmittari, joka mittaa kaasun tilavuusvirtauksen
luotettavasti muuttuvissa olosuhteissa prosessin eri vaiheista. Prosonic Flow B 200 mittaa
luotettavasti myös kostean biokaasun.
Ultraäänivirtausmittauksella on useita
etuja verrattuna perinteisiin mittausmenetelmiin:
•
•
•
•
•
•
Luotettava mittaus – hyvä tarkkuus (±1.5%)
ja laaja dynaaminen mittausalue (30:1)
Energian säästö – ei painehäviötä
Huoltovapaa – ei kuluvia osia
Tilansäästö – lyhyet suorat osuudet
Laaja käytettävyys – riippumaton kaasun koostumuksesta ja kosteuspitoisuudesta
Mittaus on mahdollista myös erittäin pienillä prosessipaineilla
Metaanin pitoisuusmittauksen
ansiosta prosessin ohjaus on aina
luotettavaa ja reaaliaikaista!
Tuotettava biokaasu ei ole aina samanlaista.
Prosessiolosuhteet voivat vaihdella huomattavasti, mikä johtaa kaasun koostumuksen
merkittävään vaihteluun. Biokaasun metaanipitoisuus vaihtelee usein huomattavasti,
minkä seurauksena kaasun energiasisältö
vaihtelee. Prosonic Flow B 200:lla on mahdollista mitata myös kaasun metaanipitoisuus.
Mittaus perustuu tarkkaan äänen nopeuden
ja lämpötilan mittaamiseen. Kaasun koostumus on suoraan verrannollinen äänen
nopeuteen kaasussa ja kaasun lämpötilaan,
joten näistä suureista saadaan määriteltyä
kaasun metaanipitoisuus. Tämän ainutlaatuisen ominaisuuden ansiosta Prosonic Flow B
200 avaa aivan uusia mahdollisuuksia;
• Jatkuva biokaasun määrän ja laadun mittaus
• Mahdollisuus reagoida nopeasti
prosessissa tapahtuviin häiriöihin
• Tehokas prosessin säätö • Useita mittaussuureita, kuten:
• Normeerattu tilavuusvirtaus
• Energiamäärä
• Wobbe -indeksi (ilmaisee kaasun laadun)
Lisätiedot: tuotepäällikkö Ari Kettunen
p. 020 483 6019, ari.kettunen@metso.com
Kenttäväylä 1/2012
23
MONITORI
MONITORI
Vakuuttavia tuloksia
Raumalta
Metso OC
Haasteen kestävää muotoilua
sakeuslähetintarjontaan
Metso tuo markkinoille uuden optisen
sakeuslähettimen. Metso Optical Consistency
Transmitter (Metso OC) edustaa uutta optista
teknologiaa, signaalin käsittelyä ja muotoilua.
Uusi ratkaisu tarjoaa luotettavan ja tarkan
mittauksen laajalle sovellusalueelle
erityisesti massanvalmistusprosesseihin.
Uuden sakeuslähettimen kehitystyössä näkyy
Metson vuosikymmenten kokemus sellu- ja
paperiteollisuuden sakeusmittareista. Laite on
suunniteltu toimimaan luotettavasti erityisesti
alhaisen sakeuden mittauspisteissä kuten
massanvalmistuksen lajittelu- pesu- ja kuivaussovelluksissa.
Metso OC korvaa vanhan SmartLX-lähettimen. Se kattaa täysin edeltäjänsä sovellusalueen tarjoten samalla mahdollisuuden
huomattavasti laajempaan sovellettavuuteen.
Laaja sovellusalue perustuu täysin uudenaikaiseen lähetinratkaisuun ja anturimuotoiluun.
Käytettävyyttä omassa luokassaan
Laitteen toiminta perustuu massasta takaisinheijastuneen valon määrän mittaukseen, joka
24
Kenttäväylä 1/2012
on toteutettu optisilla kuiduilla. Oleellista
Metson anturiratkaisussa on, että valoa lähettävän ja mittausinformaatiota vastaanottavan
pinnan välinen etäisyys on erittäin lyhyt.
Lisäksi kyseiset pinta-alat ovat hyvin pieniä.
Nämä seikat mahdollistavat yhdessä
monotonisen, sakeuden suhteen jatkuvasti
suurenevan vasteen hyvin laajalla sakeusalueella. Optiikka on suunniteltu välittämään
signaalinkäsittelyprosessiin mahdollisimman
suuri määrä laadukasta sakeusinformaatiota.
Yli 400 mittausnäytettä sekunnissa takaavat
informaation riittävyyden tarkan ja luotettavan mittaussignaalin muodostamiseksi.
Anturin muotoilu ja pieni koko mahdollistavat asennuksen hyvin lähelle prosessipumppua turbulenttiselle virtausalueelle.
Metso OC -lähetintä on testattu jo
pidemmän aikaa lukuisilla eri tehtailla
Suomessa ja ulkomailla. Testit ovat
kohdistuneet useisiin erityyppisiin massanvalmistusprosesseihin, joissa ei ole
vaihtelevia määriä paperiteollisuuden
käyttämiä täyteaineita eli tuhkaa.
Yksi tyytyväisistä asiakkaista löytyy
UPM Rauman tehtaalta. Automaatioasentaja Pertti Kukkaro kertoo,
että tehtaan TMP-laitoksen optiset
mittaukset tulivat tiensä päähän ja ne
korvattiin Metson uusilla lähettimillä.
Korvausta edelsi proto-testivaihe, jonka
rohkaisemana voitiin investoida uuteen
teknologiaan.
Tehtaalla toimii nyt useampi uusi
lähetin, ja tuloksiin ollaan erittäin
tyytyväisiä. Yksi lajittelun lähettimistä
on asennettu jauhetun rejektimassan
syöttölinjaan. Mittaus on erittäin tärkeä
tuotantolaskuri, ja sakeuden luotettava hallinta on kriittinen lajittimen
tukkeentumisen kannalta.
Erityisen hyvänä ominaisuutena
Pertti Kukkaro pitää mittarin helppoa
huollettavuutta ja sitä, että Metso OC
sopii asennettavaksi suoraan SmartLX:n
prosessiyhteeseen ilman merkittäviä sähkötöitä tai mekaanisia muutostöitä. Näin
asennus on nopea ja yksinkertainen.
Tämä auttaa anturia pysymään puhtaana
myös likaantuvissa olosuhteisissa ja sovelluksissa, joissa esimerkiksi lajittelematon massa
aiheuttaa tukkeentumisriskin.
Erittäin pieni ja ulkomuodoltaan yksinkertainen anturi viedään prosessiin 1/2-tuumaisen käsiventtiilin läpi ja voidaan ottaa turvallisesti pois putkesta milloin tahansa prosessin
käydessä. Mitään erikoistyökaluja tai hankalia
ulosvetolaitteita ei tarvita.
Optiikan herkät komponentit on sijoitettu
turvallisesti operointiyksikön yhteyteen, mikä
takaa laitteen pitkän eliniän myös erittäin
hankalassa toimintaympäristössä.
Lisätiedot: tuoteasiantuntija Heikki J. Föhr
p. +358 20 48 32264, heikki.j.fohr@metso.com
Endress+Hauser lämpötila-anturit
Uusi materiaali kestää
äärimmäistä kuumuutta
Endress+Hauserin uudesta metalliseoksesta valmistetut lämpötila-antureiden
suojataskut kestävät jopa 1400 asteen lämpötilan. Tällaisia lämpötiloja tavataan tyypillisesti kattiloiden tulipesissä esimerkiksi jätteenpolttolaitoksissa.
Vuoden mittaisen testijakson aikana jätteenpolttolaitoksen tulipesään oli
asennettuna kaksi uudesta
SD75-seoksesta valmistettua Endress+Hauser
-anturia. Laitteet osoittautuivat yli kolme kertaa pitkäikäisemmiksi kuin verrokkina käytetyt Incoly 800HT
-materiaalista valmistetut
standardianturit.
Kattilalaitoksessa lämpötila on kriittinen
mittaus. Esimerkiksi jätteenpolttolaitoksen
kattilan tulipesän lämpötilanmittauksella on
ratkaiseva merkitys polttotapahtuman kontrolloinnin ja haitallisten päästöjen minimoinnin kannalta.
Tulipesään asennetaan suoraan polttoliekin yläpuolelle vähintään kolme anturia,
jotta lämpötila saadaan mitattua tarkasti ja
luotettavasti. Koska tulipesän olosuhteet
ovat äärimmäisen vaativat, perinteiset Incoly
800HT -materialista valmistetut anturit ovat
kestäneet kolmesta neljään kuukauteen.
Hankalan asennuspaikan ja jatkuvan prosessin vuoksi antureiden vaihtaminen
on vaikeaa.
kaksi uudesta SD75-seoksesta valmistettua
Endress+Hauser -anturia. Laitteet osoittautuivat yli kolme kertaa pitkäikäisemmiksi kuin
verrokkina käytetyt Incoly 800HT -materiaalista valmistetut standardianturit.
SD75-seoksen korkea kromi- ja piipitoisuus
lisää instrumenttien kestävyyttä ja parantaa
korroosion kestävyyttä korkeissa lämpötiloissa. Näiden ainesosien ansiosta seoksen
pintaan muodostuu oksidikerros, joka suojaa
anturia mm. rikki-, vanadiini-, kloridi- ja muilta
suolajäämiltä.
Endress+Hauserin lämpötilamittauksista
löytyy kattava valikoima antureita, suojataskuja, lähettimiä ja paikallisnäyttöjä kaikille
teollisuuden aloille.
Uusi materiaali vakuutti testeissä
products.endress.com/temperature
Vuoden mittaisen testijakson aikana jätteenpolttolaitoksen tulipesään oli asennettuna
Lisätiedot: tuotepäällikkö Ari Kettunen
p. 020 483 6019, ari.kettunen@metso.com
Kenttäväylä 1/2012
25
VISIO
Mielen liikkeet
Ihmisen liityntä ympäröivään maailmaan voi muuttua. Inputit ja outputit, aistit ja
kommunikointi. Voiko ajatus saada otteen fyysisestä maailmasta ilman raajoja?
Välittyykö viesti ilman verbaliikkaa?
TEKSTI: Juha Taipale KUVA: Shutterstock
Koko moderni tietoteknologia perustuu tiedon digitaaliseen käsittelyyn.
Mikroprosessoritekniikan kehittyminen vauhditti digitaalitekniikan oppien soveltamista käytäntöön. Vanhalla
tekniikalla toteutettuna taskulaskimen toiminnallisuuden
toteuttaminen olisi vaatinut parin kuution tilan. Mikropiiri
ja mikroprosessoriteknologia puristivat saman toiminnallisuuden tupakka-askin kokoon. Sama kehitystrendi mursi
tietoliikenteen rajat, digitalisoi TV-kanavat ja toi Maxwell
Smartin kenkäpuhelimen jokaisen taskuun.
Langattomuuden, mikroelektroniikan ja anturitekniikan kehitys edistää myös muiden jo tunnettujen ja
käytössä olevien tekniikoiden laajempaa soveltamista.
Aivojen tutkimus ja ärsykeseuranta EEG on ollut jo
vuosikausia lääketieteen käytössä, mutta muualla sen
soveltaminen on ollut lähes olematonta.
Langattomuus ja anturitekniset oivallukset ovat
tuoneet tämänkin tekniikan lähemmäksi arkipäiväisiä
sovelluksia. Yritykset Emotiv ja NeuroSky ovat tuoneet
markkinoille päähinesangan, jolla voidaan monitoroida
aivotoimintoja ja ohjata tietokonetta.
Laite on päähän asetettava päähinesanka, joka lukee
käyttäjän aivoaaltoja ja tuottaa tietokoneelle aivon sähköisestä toiminnasta visuaalisen vasteen. Laitteille löytyy
myös varusohjelmistoja, joiden avulla käyttäjä voi ohjata
tietokonetta.
26
Kenttäväylä 1/2012
Aivojumppaa
Tietokoneen käyttöä aikuisiällä opetelleet muistavat,
ettei näppäimistön käyttö ja kirjainten löytäminen ollut
helppoa – ainakaan ilman konekirjoituksen perustaitoja. Myös hiiri vaati oman totuttelunsa. Pöytätila ei
tahtonut riittää, ja otuksella tuntui olevan aivan liian
lyhyt häntä.
Opettelua vaadittiin ja hermoja.
Myös EEG-päähinesangalla tapahtuva ohjaus vaatii
opettelua. Vaikeusaste on aivan eri luokkaa kuin näppäimistö- ja hiiriopinnoissa. EEG:llä ohjaamisen opettelua voisi verrata liikuntakyvyn palauttamisharjoitteluun
halvaantumisen jälkeen.
Aivot täytyy harjoittaa ja totuttaa uuteen viestikanavaan. Niin kuin kaikki muutkin aivojen plastisuutta
vaativat taidot, tämäkin suosii nuoria ja sopeutuvia
aivoja. Tietokoneen EEG-päähinesangan kehitys tulee
tapahtumaan peliteollisuuden vauhdittamana.
Käyttöliittymänä hiiri-näppäimistö-näyttö -yhdistelmä edustaa tänä päivänä valtavirtaa. Onko BCI
(Brain Computer Interface) seuraava merkittävä käyttöliittymä?
www.emotiv.com
www.neurosky.com
www.cia.gov/redirects/ciaredirect
Yritykset Emotiv ja
NeuroSky ovat tuoneet
markkinoille päähinesangan, jolla voidaan monitoroida aivotoimintoja ja
ohjata tietokonetta.
Kenttäväylä 1/2012
27
kenttavayla.fi uudistuu
RATKAISU. TEKNOLOGIA. TUOTTEET. uudistuneista osioista löydät Metso endress+Hauserin
referenssit, asiantuntija-artikkelit ja tuoteuutiset.
ARKISTO. kaikki kenttäväylän artikkelit vuodesta 2008.
MEH BLOGI. uudistunut blogi ottaa kantaa alan ilmiöihin. kirjoittajina asiantuntijamme.