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如果你在任何欧洲或美洲饭店里吃泰国食物,很可能会给你提供香米,泰国人称之为“霍姆马里”。由于这种大米很受欢迎,泰国是世界上大的大米出口国之一就不足为奇,年出口量约7百万吨。
在每年两次收获之间,有足够的时间将白色谷粒储存在热带高湿度的大粮仓里。为了保持合适的湿度储存谷粒,大米必须在热空气中干燥。较大的公司配备了大米干燥机,彼此与传输机连接。在这个流水线中,大米从一台干燥机传输到下一台,从收获粮仓传输到储存粮仓。空气流量、空气温度和物料(大米)流量必须在传输机系统中加以控制,使得大米在储存粮仓内有恰当的湿度。
ITS为这样一个系统提供成套自动化解决方法。B&R2003系列中的一个控制器作为CPU。与B&R2003系列子站的通信是通过CAN总线进行的。五个主站和多个显示单元用于监视过程。它们沿着传输机系统配置。下次当你享受一碗米饭时,请记住B&R可能已经参与了干燥过程。
远程控制的系统改造
在泰国的改造项目表明了B&R另一个应用范围。造纸机系统的生产过程中在几乎无扰动地改造,它有足球场大小,12米高。“一家位于曼谷以东2小时路程的普拉钦布利区域的工厂,那里的稻田一望无际。如果由于一台报废系统引起造纸机突然故障,这将是灾难性的。消除对这种故障的担心,将会带来在时间和成本两方面的巨大得益。”B&R的合作伙伴ITS的总经理卡尔·亨氏·皮尔斯这样说,公司所有人决定用B&R2005系列控制器和显示器更换老的控制系统。
造纸是一个连续过程,一周七天,24小时无间断地运行。要满足以下要求才能用B&R系统更换老的控制系统:只有在每月停机时进行更换。万一不能按计划进行更换,机器要在一小时内切回到老系统。老系统和新系统在更换的早期阶段要能兼容。这个系统早已应用于纸浆处理、备料储存和上游流量,现在功能已完好无缺,操作员对此结果非常满意。我们很有信心迎接驱动系统的更换。
工业技术供应有限公司(ITS)是由卡尔·亨氏·皮尔斯经营的,雇佣了11个人,并且完成了七位数欧元的年营业额。公司拥有各类工业的经验,这对于泰国特别重要,例如食物、动物饲料、以及化学、纺织、造纸、玻璃、钢铁、石油、煤气、家具和农业生产。随着时间的推移,新控制器系统更换老控制器系统已成为公司专家意见的主要方面。由于在系统改造方面的丰富的经验,ITT能处理超大型复杂系统的更换。
ITT拥有经过良好培训的工程师以及B&R销售和支持。ITS提供高质量的系统集成和出色的支持。
工业GPRS监控系统是目前公司的自动化部门注意的焦点。配置B&R2003控制器和GPRS调制解调器的智能站根据RS485协议与中央操作站进行通信。与相对常规无线电系统相比的一大优点是安装费用很低,因为GPRS是以现有的GSM网络为基础的,其月费用很低。配水、洪水预报、管道监视和储罐液位监视是其中主要的一些应用。
新砍伐的木材因为所含水分太多,不适宜立即加工。用锯木机砍伐的木材往往要储藏好几年自然风干,方能加工成家具、地板、层压板和其它产品。应用现代化的干燥窑,这个去湿过程会快得多,也有效得多。这种窑炉使用**的控制技术,能在相对短的时间内加工木材,质量稳定,残留水分符合要求。
“木材是活的”这个口号阐述了一个重要的观点:这种自然产品会随着时间而变化,并且承受着连续的适应过程。更重要的是这种材料具有吸湿性,这意味着它吸收也释放水分。立即将小的新砍伐的木材加工成终产品,因为它有着很多水分,这样会导致负面效果:木材会变得弯曲,引起断裂和色泽改变。
传统的自然干燥方法不再是经济的,因为需要长期储存,并可能因为气候变化而引起损坏。重要的方面是加工工业要求确定的特性,所含水分是恒定的。户外用木材,其目标湿度大约为18%,而层压板约为12%,室内用木材为8-10%。
穆尔博克新鲜空气/排气干燥窑根据严格测试的干燥步骤工作,这要极大地依赖于全面开发的气候控制系统。由于干燥和发货时间短,以及通过佳能量管理得到高的效率等级,从而获得高受益率。根据木材的类型、目标湿度和期望的质量,大约1,000至3,000块板在室内存放2至300天,排列60至1,000m3。为了以尽可能低的能耗实现所需的质量,在确定干燥窑尺寸时对容积和布局进行优化设计,作受益率计算。
因为一次装载会包含不同湿度的木板,在干燥过程开始时,窑内空气是加湿的,这样使综合干燥过程有一个一致的终状态。干燥窑用新鲜空气和循环空气两种空气通风。去湿机和风机通过以干燥的新鲜空气与潮湿的室内气进行交换,实现对湿度平衡目标的控制。
“过去,我们会从一家供货商购买整套气象装置,包括成套干燥控制器。”
从1987年以来,穆尔博克一直对自己的控制器编程,他们要亲自参与控制过程技术,实现优化。B&R 第三代控制器(目前为B&R2003)已经满足了这个要求。它不仅是物有所值的控制系统,整套装置是由B&R提供的。除了硬件以外,令人感兴趣的是软件和编程工具。
与B&R一起,穆尔博克也开发自己的木材湿度测量卡件。这个卡件用来相对于参考板进行电阻测量,以确定当前这批木材的湿度,并指示控制器工作。根据干燥窑的尺寸,在参考板上放置5至10个坚固的测量卡件。含水量与生物数量之比是关键因素。几乎干燥的板与其它必须干燥掉180或190%的板可以放在一间室内。气候控制是如此**,到过程结束时,所有板子的湿度完全一样,精度为±1%。
自1981年以来,穆尔博克已经建造了6,500多个干燥房,它已经成为世界上木材干燥技术的者。这家位于奥地利埃伯士旺的公司生产新鲜空气/排气干燥窑、快干落叶林木材专用真空干燥机和热木车间,这样就可以用普通类型的木材获得昂贵很多的热带木材的质量。产品范围还包括蒸汽房,它用来实现所需的可再生色度。
不可再生的能源资源,例如石油、天然气及其精制产品对于世界经济是极其重要的。这些未加工的资源的有效生产和运输不仅对效率十分重要,对于保护环境也十分重要。在管道上出现漏洞是不可低估的问题。这可能由于腐蚀或非法在管道上钻孔偷盗石油或精制产品造成的。为了避免土壤污染和防止偷盗未加工资源,这些泄漏必须尽可能快地确定位置。
修理管道漏洞是价格昂贵的工作,又无法忽略它们。PAS过程自动化系统有限公司于1977年开发了一个管道漏洞监视系统(测漏系统——LDS)来满足捷克瑟浦罗公司的需求。这家公司经营石油、天然气和柴油管线以及大型储罐设备。系统的主要需求是在5分钟内能将探测到的泄漏报告给调度员,并且以尽可能高的精度确定泄漏的位置。
如果管道的工作压力>4巴,系统就可以探测到石油、燃料、水或天然气很小量的泄漏(几升)。直径为几毫米的孔(与管道内径之比为1:100)可以被检测出来。在100km长的管线范围内,泄漏位置可以定位在20米范围内。LDS现在正由瑟浦罗、PDMN和噶兹普鲁姆等公司在捷克共和国、俄罗斯和乌克兰长达一千公里以上的管线上运行着。
系统设计
解决方案是在B&R自动化设备的基础上开发出来的——即所谓Sherlog安全管线。在中央站和沿管线的单个测量站配备了B&R2010和2005系列控制器。B&R过程控制系统APROL也是Sherlog系统的一部分。APROL的报表、报警、趋势和显示画面等选项是控制分散的测量站,或者从控制室作远方访问(通过WAN、因特网等)的佳工具。由16位模拟量输入模块、实时和算术运算提供的精度,使得Sherlog具有高灵敏度和**性。
除了LDS之外,每条管线上几乎都需要对诸如天然气/石油站、压缩机站、流量计算和控制器的监控应用。这样大范围的功能在Sherlog中可以由APROL的许多功能来实现。
方法
Sherlog安全管线依赖于对管线上几个位置压力变化的**测量和压力趋势的统计过程分析。只需要测量压力。其它物理测量,如温度、流量和密度测量都不需要。统计过程考虑以下因素:介质的种类和状态(液态/气态)、非自然压力扰动,管道内较高的液力噪声。所有这些参数降低了测量方法的灵敏度和精度。系统的灵敏度表示为管道内径与探测到的泄漏孔径之比。目前能达到的比率为1:100。这意味着在常规压力和没有压力扰动的情况下,系统可以在5分钟内在内径为800mm的管道上发现直径为8mm的孔。
适应性
在压力扰动时测量灵敏度能动态地适应当前的管道状态,从而避免误报警。在压力大扰动的情况下,灵敏度将下降。当条件回到正常状态时,灵敏度再增加。
深度开发的算法能分清管道内自然的变化,例如外部温度降低、柴油-汽油界面或者管道布局结构的变化。为此目的,系统采用费歇尔·罗丝蒙特3081SMART压力变送器、HART通信器、B&R2010或2005控制器,其输入模块(AI730,AI780)具有很高的分辨率(16位)。
**的泄漏定位
操作员被通告的泄漏位置为离管线起点的距离±允差。对于100km长的管线,泄漏位置可以被确定在20m范围之内。允差考虑到系统评估的所有扰动。泄漏辩识要求两个不同的参考点。个数值来自沿管线架设的许多测量站之一。第二个数值来自中央站。根据泄漏离测量站多远,测量站可以在几秒钟探测出泄漏。中央站评估沿着整条管线的情况,并在5分钟内显示结果。这个时间是为读出和评估从站来的信息所必需的。万一在一个测量站压力测量不正确或有错误,系统探测泄漏的能力保持不变。泄漏定位的精度会降低,对于泄漏的计算定位,系统报告的允差较宽。
避免假报警
压力测量用几种方法处理,彼此互不相关。这消除了操作方式、内部温度和测量误差的影响。
由操作控制阀、关闭阀门或支路触发的报警可以通过组态或位置状态扫描加以抑制。
在捷克共和国、俄罗斯和乌克兰,PAS管道监视系统目前监视着一千公里以上的原油、燃料油和天然气管线。在不久的将来,哈萨克斯坦、埃及、罗马尼亚、沙特·阿拉伯、巴西和印度,传输管线将由PAS系统监控,目前PAS正在与这些国家的公司进行洽谈。
过程自动化有限公司(PAS)
成立于1991年的这家捷克公司基本上有三个主要的顶梁柱:工业自动化、管道探漏监视系统(泄漏探测系统——LDS)以及楼宇控制系统。公司总共有20名员工,年营业额有100万美元。在它的客户中有捷克大的切斯卡·勒芬内斯卡炼油厂,捷克石油化工市场契莫皮特罗尔·李特维诺夫,捷克大的矿业公司阿皮安集团和布拉格机场(航线燃料供应系统),以及污水处理方面的客户。
1997年开发的LDS目前主要用于捷克共和国和俄罗斯联邦的公司(切普罗、特兰斯瓦斯和噶兹普罗姆等公司)。印度、巴西和波斯湾的公司现在已经发出了信号,对这个独特的系统很感兴趣。
从PAS启动阶段起,它一直与B&R一起工作,两家公司共享长期的合作历史。客户应用软件建立在B&R硬件的基础上,并且LDS也配置了B&R的硬件和标准软件