Data Communication of a Process Analysis System with the Process Measurement information in the Pulp and Paper Industry

Abstract

Prosessianalysoinnin avulla voidaan prosessin tuottavuutta ja laatua parantaa. Perusedellytyksenä analysoinnin tekemiseksi on prosessianalyysijärjestelmän kommunikointi prosessimittaustietoa tarjoavien järjestelmien kanssa. Nykyisissä sellu- ja paperitehtaissa prosessin mittaustietoa saadaan tehtaiden automaatiojärjestelmistä ja prosessitietokannoista.

KCL Development Oy on kehittänyt oman prosessianalyysijärjestelmänsä KCL-WEDGEn, jota on käytetty menestyksekkäästi sekä sellu- että paperitehtailla prosessin ongelmien ratkaisemiseen ja analysoimiseen.

Diplomityön tavoitteena oli kartoittaa prosessimittaustiedon tietolähteet sellu- ja paperitehtaissa ja tarkastella erilaisia liityntärajapintoja näihin tietoihin sekä kehittää uusi tietoliittymä prosessianalyysijärjestelmän ja automaatiojärjestelman välille.

Työn kirjallisuusosassa esitellään aluksi prosessianalysoinnissa käytettyjä mittauskohteita sellu- ja paperiteollisuudessa. Seuraavaksi käsitellään hajautettuja automaatiojärjestelmiä, jonka jälkeen esitellään erilaisia prosessimittaustiedon tietolähteitä. Tietolähteet on pyritty luokittelemaan automaatiojärjestelmien hierarkian mukaisesti. Tässä diplomityössä tietolähteet luokiteltiin seuraavasti: suorat liitynnät prosessiin, liitynnät järjestelmäväylään, liitynnät tehdasväylään, liitynnät prosessitietokantoihin ja muut liitynnät kuten OPC. Luokittelun yhteydessä arvioidaan kyseisen tietolähteen avoimuutta. Automaatiojärjestelmät ovat kehittyneet yhä avoimemmiksi kokonaisuuksiksi. Avoimuuden perustana ovat erilaiset standardit, joista tiedonsiirtoon on vahvistumassa OPC. Erilaisten tiedonsiirtorajapintojen lukumäärä tulee pienenemään tulevaisuudessa, kun yleisiä ja avoimia tiedonsiirtostandardeja kehitetään. Työn kirjallisuusosassa esitellään muutamia prosessianalysointijärjestelmiä, joista KCL-WEDGEn rakennetta ja toimintaa analysoidaan yksityiskohtaisemmin. Fieldbus-teknologiasta käsitellaan Profibus- ja Foundation Fieldbus- kenttävaylät, ja niiden mahdollisuuksia tietolähteina arvioidaan.

Kokeellisessa osassa kehitettiin uusi tietoliittymä KCL-WEDGE -järjestelmän ja OPC (OLE for Process Control) -rajapinnan toteuttavan järjestelmän välille. OPC-rajapintana oli OPC Data Access ver 1.0A. Ohjelmointiympäristöinä olivat Microsoft NT ja Unix. Tietoliittymä asennettiin KCL-WEDGE -järjestelmän ja Siemensin PCS 7 -järjestelmän välille.

Kokeellisessa osassa tehty tietoliittymä on toiminut hyvin. Tietoliittymä kerää jatkuvasti mittaustietoa viideltä OPC-serveriltä 10 sekunnin välein.