KENTTÄLAITESANOMAT10. vsk. 3/00 • Kesäkuu 2000

Monimuuttujalähettimillä kattila-laitoksen tasemittaukset hallintaanKymi Paper Oy:llä Kuusankoskella

Tässä numerossa:

sivu

Pääkirjoitus...Ole valmiina 3

Höyrymittaukset hallintaanKymi Paper Oy:llä 4

DeltaV...Älykkäät säätömenetelmätjokapäiväiseen käyttöön 6

KENTTÄIKKUNA 10Kehittyvä kenttälaitediagnostiikka

Lukijapalautetta...Kenttäikkunaan 2/2000 12

Nimitysuutinen...Uusi aluemyyntipäällikköKeski-Suomeen 12

Tuoteuutisia...Fisher FieldVue asennoittimetFOUNDATION™ kenttäväylä-tiedonsiirrolla 12

Fisher-Rosemount Oywww.vfr.fiPakkalankuja 6, 01510 Vantaa, puh. 0201111200, fax 0201111250PL180, 33101 Tampere, puh. 0201111300, fax 0201111350Kipparinkatu 5-7, 53100 Lappeenranta, puh. 0201111270, fax 0201111280

Vuonna 1994 asetimme teollisuuslähettimille uudet normit

Nyt 3051 -sarjamme on jo käsiteYli miljoona kertaa vaativat prosessi-teollisuusasiakkaat ovat valinneetRosemountin 3051 -sarjan lähettimenpaineen mittauksen sovelluksiinsa.

3051:n ylivoimainen kokonaissuoritus-kyky todellisissa käyttöolosuhteissavarmistaa markkinoiden alhaisimmatelinkaarikustannukset ja parhaanprosessin hallinnan.

HART® on Hart Communication Foundationin rekisteröity tavaramerkki. FOUNDATION™ kenttäväylä on Fieldbus Foundationin tavaramerkki.

Ä L Y L Ä H E M M Ä S P R O S E S S I A

Faktoja 3051 -sarjan menestyksen takaa:

Epätarkkuus: ±0,15 % käyttöolosuhteissa*)

Pitkäaikaispysyvyys:±0.125 % / 60 kk käyttöolosuhteissa*)

Suhdealue: 100:1

Paineluokat: PN250 / PN320

Vasteaika: <0,2 s

HART® -, FOUNDATION™ ja AMS

*) Käyttöolosuhteet:- ympäristön lämpötilavaihtelu ±28 °C- linjapaine maks. 6,9 MPa

Eri lähettimien kokonaisvirhe* DP-virtausmittauksissa (100 % virtaus)

* Vertailussa käytettyvalmistajien antamiasuorituskykytietoja(5/99)

Kuten oheisesta kaaviosta käy ilmi, 3051 -sarjamme on kaksi kertaa tarkempi kuinmuut digitaaliset lähettimet ja jopa kuusi kertaa tarkempi kuin vastaavat analogiset.

Ilmoit. tarkkuus Ymp. lämpötilanmuutoksen vaik.

St. paineenvaikutus Ryömintä

14 bar 18 kk±14 °C

3

KENTTÄLAITESANOMAT 3/00

FISHER-ROSEMOUNT Oy:nasiakaslehti

Julkaisija

FISHER-ROSEMOUNT OyPakkalankuja 601510 Vantaa

Puh. 0201111200Telefax 0201111250

www.vfr.fi

PäätoimittajaAntti Heljo

Puh. 0201111206

ToimituspäällikköJarmo JohanssonPuh. 0201111304

Käsip. 0400 736 406

Tilaukset ja osoitteenmuutoksetAnita Aarnio

Puh. 0201111203

KirjapainoHermesTampere

ISSN 0788-9690

Ole valmiina Vaikka muutokset myllertävät ympäristössämme niin yritysmaailmassa kuintekniikassakin, näin kesälomakauden kynnyksellä kannattaa hiljentää vauhtiaettei loma yllätä ja aiheuta ylimääräistä shokkia.

Yrityspuolella monet pitkään omina yrityksinä toimineet kerääntyvät suurempi-en siipien suojiin ja samalla tapahtuu myös eri yritysten välistä verkottumista.Etuna useimmissa tapauksissa on resurssien kasvaminen, joka mm. tuotekehityk-sen vaatimien suurten panostusten vuoksi on välttämätöntäkin. Asiakkaidenkannalta, tekniikan kehityksen lisäksi, positiivisena seikkana on myös näinsaavutettava parempi taloudellinen pohja, he voivat luottaa yrityksen palvelevanpitkälle tulevaisuuteen.

Automaatioalan merkittävimpänä teknisenä tämän päivän kehitystrendinä onkenttäväylien voimakas tuleminen. Ne avaavat aivan uusia mahdollisuuksia jatuovat vastauksen moniin, kauan aikaa ratkaisemattomilta tuntuneisiin ongelmiinkuten kenttälaitteiden on-line diagnostiikkaan. Kannattaa olla valmiina jatutustua aiheeseen, vaikka ei välitöntä tiedontarvetta tuntuisikaan olevan, projek-tit tulevat vauhdilla ja silloin alkavat muut kiireet ja on myöhäistä opiskella uutta.Tämän kehityksen uusimmista vaiheista olemme pyrkineet kertomaan tuoreeltaanlehdessämme, jonka nimi säilyy Kenttälaitesanomina huolimatta DeltaV –järjestelmämme hyvin alkaneesta myynnistä myös Suomessa, tätä kirjoittaessanijo neljännen järjestelmän toimitussopimus lyötiin lukkoon, josta lisää lehtemmetulevissa numeroissa.

Tekniikasta ei enempää ennen lomia, syyskuussa kannattaa poiketa levänneenäJyväskylässä TEKNIIKKA –näyttelyssä, jonka tuoteuutuuksistamme lisää lehtem-me seuraavassa numerossa.

Suunnitelmissamme on muuttaa käytännön myyntitoimintaamme kesän kuluessasiten, että keskitämme koko teknisen myyntimme yhteen pisteeseen uuteen Van-taan toimistoomme (puh. 020 1111 200).Lisäksi, kuten jo olemme tiedottaneet, Neleksen sakeustuotteet ja Satroninlähettimet ovat siirtyneet 1.6.2000 alkaen Neles Field Controls Oy:n myyntiin(Neles Automationin puh. 020 483 150).

Hyvää kesää, ladataan akkujamme

Antti Heljo

4

KENTTÄLAITESANOMAT3/00

Kymi Paper Oy:n höyrymittauksista kertomassa sähkö-/automaatiotyönjohtajaAki Pekkanen (oik.) ja kunnossapitosuunnittelija Matti Nuija.Vas. aluemyyntipäällikkömme Jouko Esala.

Höyrymittaukset hallintaanKymi Paper Oy:llä

KehityksestäNykyisin useat kattilalaitokset siirtyvätomiksi tulosyksiköikseen tai myydäänvarsinaisille energiayrityksille, myös sa-man yrityksen sisällä otetaan käyttööntodelliseen kulutukseen perustuva sisäi-nen laskutus eri yksiköiden kesken. Kos-ka kyseessä ei enää ole “rahan siirtäminenomasta taskusta toiseen”, mittauksien täy-tyy vastata todellisuutta.Tilanne on hieman monimutkainen, eikävälttämättä kaikkien edun mukaista. Ai-kaisemmista puutteellisista mittauksistajohtuneen alilaskutuksen vuoksi asiakassaattaa hämmästyä saadessaan käteensätodellisiin kulutuslukemiin perustuvanlaskun kun mittausmenetelmät saatetaanajantasalle.

Käytössä on vielä mm. sellaisia laskutus-perusteita, että myyjä mittaa lähtevän höy-ryn ja asiakas paluulauhteen, mittalaittei-na vanhat kunnon pneumaattiset suoraan60-luvulta. Eikä hieman uudempikaantekniikka juuri paremmalta näytä, esim.vaihtelevissa kulutusolosuhteissa järjes-telmissä yleisesti käytettävä yksinkertais-tettu kompensoinnin laskentakaava antaamittaustarkkuuden, joka ei vastaa nyky-päivän vaatimuksia. Järjestelmien valmis“laskentablokki” ei mm. huomioi purka-uskerrointa, vaan olettaa sen vakioksi.3095 MV monimuuttujalähetin tekeemyös purkauskertoimen dynaamisenkompensoinnin, jonka ansiosta sen koko-naistarkkuus on selvästi parempi.3095 MV tukee esim. ISO, ASME jaAGA -laskentakaavoja ja soveltuu useim-mille paine-eroon perustuville primääri-elimille, mm. suuttimille, ventureille, ren-gaskammiokuristimille ja Annubareille.

KuusaalleMonimuuttujalähettimellämme on edelli-sestä johtuen ollut suorastaan “sosiaali-nen tilaus”. Useimmat asiakkaat ovat ti-lanneet aluksi yhden, kaksi lähetintä jalisää kun ovat vakuuttuneet sen tuomastahyödystä. Mukaan on lähtenyt useita alun-perin varauksellisesti niin HART -tek-niikkaan kuin ylipäätänsä höyryn virtauk-sen tarkan mittauksen onnistumiseenkinsuhtautuneita.

Päätettyämme, että lehtemme tämän nu-meron asiakasartikkeli liittyisi monimuut-tujalähettimiin, kysyin paine- ja pintalä-hettimien tuotepäälliköltämme JuhaKomulaiselta sopivaa vierailukohdetta.Hän kertoi, että lähettimiä on myyty run-saasti joka puolelle Suomea ja suositteliKymenlaakson aluetta, jossa on viimeaikoina useissa kattilalaitoksissa laitettuasiat kuntoon. Valitsimme kohteeksi

UPM-Kymmene Oyj:n omistaman KymiPaper Oy:n Kuusankoskella, jossa isänti-nämme toimivat kunnossapitosuunnit-telija Matti Nuija ja sähkö-/automaatio-työnjohtaja Aki Pekkanen. Meiltä muka-na oli aluemyyntipäällikkö Jouko EsalaLappeenrannan konttoristamme

Kuusankoskella sijaitsevan Kuusan-niemen sellutehtaan kahdessa sooda-kattilassa on useita toimittamiammelähettimiä ja lisää on jo tilattu. Mittauksientarkkuuden kehittämiseen tehtaalla onpaneuduttu tosissaan ja päästy luotetta-vuuteen, johon sekä Matti että Aki ovattyytyväisiä niin tarkkuuden kuinkunnossapidonkin osalta. Ilmeisesti myöstalon numeroitakin seuraavat ovatvakuuttuneet saavutetuista hyödyistä, kos-ka hankintaprosessi jatkuu.

Höyryn kulutusmittaukset tehdään edelleenkin useimmissa tapauksissa “hehtaaritarkkuudella”, jopalaskutusmittauksien tarkkuus on pitkälti arpapeliä verrattuna moniin muihin nykyisiin teollisuudenmittauksiin. Kymi Paper Oy:llä Kuusanniemessä asiat päätettiin saattaa kuntoon uusimman teknisentietämyksen avulla, mukana tässä prosessissa ovat toimittamamme Rosemount 3095 MVmonimuuttujalähettimet.

5

KENTTÄLAITESANOMAT 3/00

Näytöltä otettu printti, jossa alempana nuohoimien höyrymäärän ja ylempänäväkevöittimen höyrymäärän mittauksien trendit. Nuohoimien höyryn virtauksenvoimakkaat vaihtelut näkyvät selvästi (ylös: nuohoin tulee mukaan/alas: nuohoinpoistuu). Näytön skaalasta johtuen väkevöittimen höyryn virtaus näyttäätasaisemmalta kuin se todellisuudessa on.

3095 MV monimuuttujalähetinväkevöittimen höyrymäärän mittaukses-sa. Lähetin asennettiin suoraan vanhanpaine-erolähettimen asennusventtiiliin.

Miksi monimuuttujat?Kuusanniemen vuonna –64 käyttöönote-tulla sellutehtaalla tehdään mänty- ja koi-vusellua Kymi Paper Oy:n viidelle hieno-paperikoneelle, joten höyrymittauksissaon kyse varsin suurista taloudellisistaarvoista.

Matti Nuija kertoi, että he olivat jo pitkäänolleet tyytymättömiä höyryn virtausmit-tauksien tasoon perinteisillä ratkaisuillaja etsineet aktiivisesti parempia menetel-miä. Hän mainitsi mm. kattiloiden takuu-ajot, joissa mitataan “tarkistuspainemitta-rilla”, jonka mittaustarkkuus on huomat-tavasti huonompi kuin itse lähettimien.Mittaus tehdään lisäksi vain yhdestä koh-dasta, joka kaiken lisäksi voi sijaita erikohdassa kuin varsinainen mittaus, mikäon vaikkapa putkistohäviöiden vaikutus?Näin saavutettu mittaustulos on sitten fak-ta, johon perustuen viritetään ns. jatkuvamittaus, tämän yhden pisteen perusteella.

Jouko Esala mainitsi tässä yhteydessä,että hän on kysynyt usealta asiakkaalta,kuinka heillä paine-/lämpötilakompen-sointi hoidetaan. Asiakkaat ovat yleensäilmoittaneet, että järjestelmässä on kaava,jonka mukaan kaikki lasketaan. Jouko onpyytänyt saada nähdä käytettävät kaavatja käytännössä aina on ollut niin, että on

projektivaiheessa vain otettu käyttöön ns.järjestelmän standardiblokki, jonka kaa-va on ilmiselvästi puutteellinen. Mattimainitsi heidän tehneen saman huomionja tarkastaneensa järjestelmän blokin, jokaperustuu esim. vain muutamaan määritte-lypisteeseen ja välillä ei ole mitään. Hä-nen mukaansa järjestelmän paine-/läm-pötilakompensointi on “hehtaaritasoa”,olemassa on vain yksi käyrä, joka ei huo-mioi mm. virtaamamuutoksia eikä erimateriaaleja kuten 3095 MV tekee.

Eräinä tärkeimmistä käytännön syistä,joiden vuoksi he valitsivat monimuuttuja-lähettimet Matti mainitsi starttitilanteet jayleensäkin muuttuvat kulutusolosuhteet.Niissä ei tähän saakka ole voinut ollavarma näyttämän todellisuudesta ja mo-nissa muissakin sovelluksissa halutaanvarmuus siitä, että mittaus toimii luotetta-vasti laajalla alueella (ks. esim. nuohoi-men käyrät).

Matin mukaan yhtenä “lisäboonuksena”saa samalla paineen ja lämpötilan mitta-uksen käytettäessä TRI-LOOP -yksik-köä, jolla voidaan purkaa HART -signaalilähettimen ja järjestelmän välisestäkaapelista ilman mitään lisäjohdotusta.Rahanarvoinen etu sekin.

AsennuksestaKuusaalla on tällä hetkellä sovelluksiahöyrylle ja lauhteelle. Jo tilatut uudet lä-hettimet menevät lauhteelle ja syöttöve-delle.

Kysyin Matilta ja Akilta asennuksesta elionko vaihdettaessa monimuuttujalähet-timeen ollut ongelmia, ylimääräisiä kus-tannuksia tai muuta vastaavaa. He kertoi-vat, että asennus sujuu helposti, heillämm. väkevöittimen höyrymäärän mitta-uslähetin on asennettu suoraan vanhanpneumaattisen paine-erolähettimen asen-nusventtiiliin, mittauksessa oli “onneksi”valmis yhde kompensointimittauksen tar-vitsemalle lämpötilamittaukselle.“Onneksi” sen vuoksi, että kattilalaitos-ympäristössä ei tehdä hitsaustöitä “huvinvuoksi”, koska niillä on korkeat luokitus-vaatimukset. Jos on kyseessä mittaus, jos-sa ei ole valmiina yhdettä lämpötila-antu-rille, hitsaustyöhön ei sen vuoksi välittö-mästi ryhdytä vaan siirretään se ajankoh-taan, jolloin voidaan tehdä useampia töitäsamanaikaisesti. Tällaisessa tapauksessalämpötilamittaus voidaan ratkaista tila-päisesti tai pysyvästikin pintamittaukse-na, jossa lämpötila-anturi sijoitetaan eris-tetyn putken pintaan ja näin saadaan riit-tävä mittaustarkkuus, johon ympäristönlämpötila ei vaikuta.

(jatk. sivulla 9)

6

KENTTÄLAITESANOMAT3/00

Älykkäät säätömenetelmätjokapäiväiseen käyttöönLähes 40% prosessien säätöpiireistä ei toimi parhaalla mahdollisella tavalla. Tähän on lähinnä syynäse, että älykkäät säätömenetelmät ovat olleet liian kalliita sekä liian monimutkaisesti toteutettavissauseimmissa ohjausjärjestelmissä, jonka vuoksi käytännössä on tavallisesti tyydytty PI –säätimenantamiin mahdollisuuksiin. DeltaV on muuttamassa tätä ajattelumallia. DeltaV:hen suunnitellutälykkäiden säätöjen ohjelmistopaketit tuovat kehittyneet säätöratkaisut jokapäiväiseen käyttöön –tietenkin helppokäyttöisesti toimilohkototeutuksina ilman ulkopuolisia tietokoneliityntöjä.

DeltaV Inspect (automaattinenpiirin suorituskyvyn monitorointi)DeltaV Inspect on kehittynyt prosessinmonitorointiohjelmisto, joka tarkkailee jat-kuvasti säädössä olevia piirejä sekä laitteita.Inspectin avulla saat nopeasti ja helposti tie-toa prosessisi tilasta ilman asetuksia jalisäkonfigurointeja. Samalla kun säätöpiiriotetaan järjestelmässä käyttöön, Inspect tun-nistaa sen automaattisesti ja lisää sentarkkailulistalleen. Mikäli jokin säätö poiste-taan käytöstä, Inspect huomaa tämänkin toi-menpiteen automaattisesti ja poistaa säädöntarkkailulistaltaan. Tieto piirin toimivuudestaesitetään loppukäyttäjälle sellaisessa muodos-sa, että sen ymmärtää monimutkaiseen mate-maattiseen teoriaan perehtymätönkin. Mikälipiirin ominaisuus ei ole kunnossa, niin graafi-sessa käyttöliittymässä on tässä kohtaa"murjottava kasvo". Jos asiat ovat kunnossa,Inspectin avaaja kohtaa ryhmän hymyileviäkasvoja. Voiko piirin toimintakunnon enäähelpommin ilmaista?

DeltaV Tune (PID ja Fuzzysäätimen viritystyökalu)Huonosti viritetyt piirit prosessissasi merkit-sevät sitä, että sen kapasiteettia ei saada koko-naisuudessaan käyttöön. Tämä taas merkitseealhaisempaa laatutasoa, tuotantotappioita, alen-tunutta tuottavuutta sekä mahdollisesti myöskalliita ympäristö- ja turvallisuusriskejä. Del-taV Inspect ja Tune yhdessä muodostavat työ-parin joka avaa näitä solmuja. Inspect tarkkai-lee ja havaitsee ja Tune uudelleenvirittää tar-vittavat piirit. Dynamiikaltaan erityyppiset PIDsekä sumean säädön (Fuzzy) -piirit voidaanvirittää hetkessä. Käyttöliitymässä voidaanvalita standardiviritys tai kokeneemman käyt-täjän viritys. Standardivirityksellä Tune valit-see käytettävän viritysmetodin. Kokeneempikäyttäjä voi valita prosessiolosuhteiden mu-kaan kuusi erilaista viritystapaa. Lisäksi koke-neempi käyttäjä voi käyttää “mitä jos” -ana-lyysiä, joka näyttää graafisessa simuloinnissaTune - säädön viritys ja simulointi

Inspect käyttöliittymä

7

KENTTÄLAITESANOMAT 3/00

piirin käyttäytymisen lasketuilla parametreil-lä. Hyväksyttyjen parametrien siirto käyttööntapahtuu klikkaamalla “update” -painonappiatyökalun käyttöliitymässä.

DeltaV Fuzzy (sumea säätö)Kuten aikaisemmin jo mainitsin PID -säädinon ollut prosessiteollisuuden “työhevonen”.DeltaV:n sumea säätö sallii nopeammat asetus-arvomuutokset sekä prosessivasteet ilmanylityksiä. Kokemuksien mukaan useimmissaongelmatapauksissa sumean säädön käyttötuo 30-40 % parannuksen säädön käyttäyty-miseen verrattuna perinteiseen PID -säätimeen.Piirit, joiden vaste on epälineaarinen, ovat

erinomaisia kohteita sumealle säätimelle.Useimpien sumeiden sovellusten käyttö ei olehelppoa, vaan jälleen tarvitaan kallistaerikoisasiantuntijaa. Suurin ero perinteisensumean sovelluksen ja DeltaV:n sumeansäädön välillä on soveltamisen helppous.DeltaV:n sumea säätö käyttää kolmea selkeääskaalauskerrointa, joiden lisäksi algoritmihuolehtii säännöistä puolestasi. DeltaV:nsumea säätö voidaan virittää DeltaV Tuneviritystyökalulla. DeltaV Fuzzy tarjoaakäytännönläheisen sekä toimivan vaihtoeh-don PID -säätimelle kohteissa, joissa ennenkäsiohjaus oli ainut toimiva ratkaisu.

DeltaV Predict(prosessimallinnus)DeltaV Predict tarjoaa sinulle täysin uudenlähestymistavan prosessin mallinnukseen. Pro-sessin ristikkäisvaikutukset sekä vaikeat dy-namiikat voidaan hallita helposti mallinnus-työkalulla. Koska mallinnusmahdollisuus si-sältyy DeltaV:n prosessiasemaan, voit helpos-ti suunnitella ja ottaa käyttöön DeltaV Predictsovelluksen ilman ulkopuolista ja kallista asian-tuntija-apua. Jos prosessiolosuhteet muuttu-vat, DeltaV Predict adaptoituu automaattisestiuusiin olosuhteisiin. Käyttämällä simuloin-tiympäristöä voit testata säätövasteet ennensovelluksen käyttöönottoa.

Toisin kuin useat perinteiset mallinnustyökalutDeltaV Predict antaa säädön jatkua silloinkinkun prosessivahvistus ja dynamiikka muuttu-vat. Tällainen käytettävyys säädössä minimoijaksottaiset uudelleenkäyttöönotot, ellei jopapoista niitä kokonaan.

DeltaV Neural (neuroverkko)Yksi vaikeimmista asioista prosessiautomaa-tiossa on saada tietoa asioista, joiden mittaa-minen on mahdotonta tai vaatii aina laborato-rioanalyysin. Tällainen tieto ei kuitenkaan oleenää reaaliaikaista. Neuroverkkoja on käytet-ty ennustamaan laatumuuttujia, esim. oktaani-luku tai päästöarvo.Neuroverkkomallinnus, joka perustuu mitat-taviin suureisiin voi ennustaa prosessiolosuh-teet oikea-aikaisesti. DeltaV:n neuroverkkoso-vellus sallii historiatietokannan käytön opetta-essasi neuroverkkosi nopeasti ja helposti. So-vellusohjelmointi tapahtuu tietenkin toimiloh-kolla, ilman ulkopuolisia tietokoneita.

Neuroverkkokin toimilohkona

(jatk. seur. sivulla)

Predict käyttöliittymä standardikomponenteista

Sumea säätö helpoksi

8

KENTTÄLAITESANOMAT3/00

DeltaV Simulate (sovellus-kehitys ja -testaus järjestelmänulkopuolisessa PC:ssä)Maksaako järjestelmän insinöörityöasemakohtuuttomia? Kuinka hoidat prosessin käyt-töhenkilökunnan koulutuksen ilman kallistajärjestelmärautaa? DeltaV Simulate ratkaiseenämä ongelmat! DeltaV ohjelmisto voidaanasentaa Windows NT -käyttöjärjestelmänomaavaan tietokoneeseen Simulate optiona.

Tällöin ohjelmisto toimii kuten täydellinenDeltaV:n työasemaohjelmisto, mutta ilmankommunikointikykyä prosessiasemaan. PC:nRAM -muistia voidaan käyttää virtuaalipro-sessiasemana ja ajaa sovelluksia siellä, tutkiensovellusten toimintaa ohjelmointityökalunonline -näytöllä. Koko sovellus operointinäyt-töineen voidaan rakentaa ja FAT-testata simu-lointi PC:ssä ja siirtää sieltä se myöhemminvarsinaisen järjestelmän työasemaan. Loista-va ja erittäin edullinen mahdollisuus esimer-kiksi insinööritoimistolle hankkia DeltaV oh-jelmointityökalu ja -sovelluskehitysympäris-tö. Käyttöhenkilökunnan koulutus voidaan täl-löin myös toteuttaa oikealla, kannettavassatietokoneessa pyörivällä, sovelluksella.

OPC-liityntä muihinsovellustestaustyökaluihin

Simuloi DeltaV PC:llä

(jatk. edell. sivulta)

Muut sovellustestaustyökalutDeltaV:ssäKattaakseen sovellus- ja asiakaskentän laajatvaatimukset on Fisher-Rosemount Systemslisäksi solminut useiden tahojen kanssa yh-teistyösopimuksia hyödyntäen näin kunkinosa-alueen parasta osaamista DeltaV ympä-ristössä.

MIMICLaajojen järjestelmien testaus todellisessaI/O -ympäristössä on kallista ja aikaavieväätyötä. MIMIC -sovelluksen avulla koko so-vellus I/O:ta myöten voidaan testatavirtuaaliympäristössä. Rajapintana DeltaVsovelluksen ja testiohjelman välillä toimii täl-löin OPC. MIMIC hyödyntää automaattisestiFoundation -toimilohkojen simulointitulojasuorittaen halutut takaisinkytkennät ilmankonfigurointia. MIMICin avulla voidaan sa-manaikaisesti testata ja simuloida kaikki jär-jestelmään määritetyt prosessiasemat eli kokotehdas ja järjestelmä kokonaisuutena ja tie-tenkin ilman varsinaista I/O-rautaa.

SMOC, RTO+, MSPC+, IPM+MDC Technology tarjoaa laajan valikoimansovelluksia prosessimallinnukseen sekä suo-rituskyvyn monitorointiin, joiden avulla voi-daan rakentaa tehokkaita prosessimallejaDeltaV -ympäristöön. MDC:n sovelluksia onkäytetty mm. yli 400 kertaa Shell -yhtiöissä jalista muistakin käyttäjistä kasvaa jatkuvasti.

HSYS.Plant, HSYS.OTS+AEA Technology tuo DeltaV -ympäristöönsovellukset joiden avulla simuloidaan ja tes-tataan tuotantoa.Ymmärrä tuotantosi pullonkaulat, prosessi-häiriöt sekä laatuongelmat ja eliminoi ne.Testaa muutokset tuotannossa ennen varsi-naista toteutusta.

Juha-Pekka Pajusaari

9

KENTTÄLAITESANOMAT 3/00

"Vaaksallaan" Jouko Esala halusihavainnollistaa kuinka pienikokoinen3095 MV monipuolisuudestaan huolimat-ta on.

Nuohoimien höyrymäärän mittauslähetin

Monimuuttujalähetin on kooltaan japainoltaan perinteisen paine-ero-lähettimen luokkaa, joten mitään raken-teellisia muutoksia ei tarvita.

MonimuuttujalähettimiennäkymistäMonimuuttujalähettimet edustavat kenttä-laitepuolella viime aikoina tapahtunuttavoimakasta kehitystä parhaimmillaan.Viime vuosituhannen lopussa tuli HARTja kenttäväyläkin on jo todellisuutta. Uu-sia tekniikoita hyödyntävä 3095 MVmonimuuttujalähettimemme vie, kutentässä artikkelissa on käynyt ilmi, mm.höyryn määrämittaukset täysin uudelletarkkuustasolle. Sen, vaikkapa paine-erolähetintä, hieman korkeampi hankin-tahinta ei aiheuta edes keskusteluatakaisinmaksuajan suhteen mitattaessasuuria höyryn virtausmääriä. Niissä ta-kaisinmaksuaika voi olla vaikkapa muu-tamia päiviä, riippuen kuinka “metsässä”aikaisemmat mittaukset ovat olleet.

3095 MV:n soveltuvuuspohjaa vanhoihinratkaisuihin verrattuna lisää huomattavastise, että lähettimessä on valmiina pohjat150 eri mitattavalle aineelle ja se, ettäratkaisu on asennusteknisesti edullinenmyös räjähdysvaarallisiin tiloihin.

Erittäin vaativista olosuhteista erinomai-sena esimerkkinä on lähettimen Suomen

ensimmäinen soveltaja, Outokumpu Po-larit Oy Torniossa, siellä 3095 MV mittaalikaisia kaasuja merkittävimmän tekijänollessa turvallisuuden, unohtamatta suu-ria mitattavia määriä. Myös Tornioon onjo hankittu lisää monimuuttujalähettimiä.

Jouko Esala kertoi, että hän on vakuuttu-nut kyseessä olevan ns. “asiallinen peli”.Hän mainitsi myös, että uudessa laitteessaon aluksi myyjälläkin hieman opettele-mista ja ennenkaikkea ensimmäisten pa-lautteiden odottelua. Yhtenä tärkeänä työ-kaluna myyntityössään hän kertoi käyttä-neensä erittäin hyviä testituloksia, jotka3095 MV monimuuttujalähetin sai IVOnpuolueettomassa testauksessa. Niiden pe-rusteella mm. mittaustarkkuus on erin-omainen koko mittausalueella, ei ainoas-taan jossakin määrätyssä kohdassa, kutenperinteisiä mittaustapoja käytettäessä.Nyt hänen myyntialueellaan on jo riittäväasennuskanta, josta saadun positiivisenpalautteen pohjalta on hyvä jatkaa perus-tuen käytännön käyttökokemuksiin. Jou-ko kertoi lisäksi, että tähän saakka suurinosa monimuuttujalähettimistä on mennyt

vanhojen mittausten parantamiseen. Täl-lä hetkellä keskustellaan myös eräästäuudesta projektista, jonka mittaukset aio-taan laittaa heti alusta kuntoon käyttämäl-lä monimuuttujalähettimiämme.

Kiitos KuusaalleKiitos Matti ja Aki yhteistyöstä ja 3095MV -lähettimistä saamanne kokemuksenjakamisesta, joka kaikki ei mahdu tähänartikkeliin, mutta on hyödyllistä “databa-sea” jatkossa, en usko että kyseessä oliviimeinen monimuuttuja-artikkeli, uusia,yhtä merkittäviä sovellusalueita löytyyvarmasti.

Kuusanniemessä oli miellyttävä vierailla,kaunis perinteinen tehdasmiljöö ja ruoka-kin oli toista kuin viimeksi Kuusankos-kella käydessäni vuosikymmeniä sitten,jolloin tarjottiin pakista puolikylmää ma-karonilaatikkoa ja leipänä oli vanikka.Taisi päivärahakin olla vähän pienempi,siinä kahden markan luokkaa.

Teksti ja kuvat: J.Johansson

(jatk. sivulta 5)

10

KENTTÄLAITESANOMAT3/00

KENTTÄIKKUNA

Kehittyvä kenttä-laitediagnostiikkaViime vuosikymmenellä oli kenttälaitediagnostiikka yksi enitenkaivattuja uusia ominaisuuksia. Miksi sitä tulee laajemmin vastanyt? Minkä tyyppisiä toimintoja on tarjolla?

Tuleeko diagnostiikka”jälkijunassa”?Valmius kenttälaitteiden diagnostiik-kaan tuli 15 vuotta sitten ohjelmoitavi-en kenttälaitteiden myötä. Ne kykeni-vät seuraamaan omaa toimintakunto-aan, mutta niillä oli rajalliset keinotviestittää toiminnallisesta ongelmasta.Tyypillinen esimerkki oli ulkoisellaapuenergialla toimiva analysaattori,johon tuli diagnostinen hälytysrele.Diagnostiikan hyödyntäminen edellyt-ti ylimääräistä kaapelointia ja järjestel-mäliityntää, eli aiheutti selkeitä lisä-kustannuksia.

Seuraava vaihe, ”älykkäät” eli ohjel-moitavat ja tiedonsiirrolla varustetutkenttälaitteet tulivat markkinoillesamoihin aikoihin. Ne olivat usein2-johdintekniikalla toimivia, mutta al-kuvaiheen suurin ongelma oli tiedon-siirtoviidakko. Pitihän jokaisen mer-kittävän automaatiovalmistajan kehit-tää oma protokollansa, jota voitiin hyö-dyntää ainoastaan omassa suljetussaarkkitehtuurissa. Laitediagnostiikka eipäässyt siinäkään kehittymään.

Kolmas vaihe, viime vuosikymmenenviimeinen puolisko, olisi jo ollut otol-linen laitediagnostiikan kehittämiseen.Käyttäjät halusivat kaikki kenttälaitteetsamalla HART-protokollalla, jolloinniiden käyttöönotto ja ylläpito voitiinhoitaa samalla ohjelmointilaitteella. 275”kapula” on yllättävän tuttu kaikillekenttälaitteiden kanssa toimiville.HART-kenttälaitteilla on kyky kertoaomasta toimintakunnostaan. Ongelmanaiheuttivat tällä kertaa automaatio-järjestelmät. Ainoastaan muutamajärjestelmävalmistaja tuntui tiedosta-van, että kenttälaitteilla olisi enemmän-kin kerrottavaa, ja muut halusivat kes-kustella kentän kanssa ainoastaan pe-rinteisellä analogiasignaalilla. Kundiagnostiikkaa ei ole voitu hyödyntää,ei siihen ole panostettukaan. Kuka lait-taisi tuotekehitysrahoja sellaiseen, jos-ta ei saa nopeaa takaisinmaksua?

TiedonsiirronavautuminenViime aikoina markkinoille on tullut au-tomaatiojärjestelmiä ja ohjelmoitavia lo-giikkoja HART-kenttäliitännöillä. Lisäk-si kenttäväylät, erityisesti Foundation väy-lätekniikka, ovat aloittaneet kenttäinstru-mentoinnin valtaamisen.Laajeneva avoimien, digitaalista tiedon-siirtoa tukevien väylätekniikoiden käyttövarmistaa, että diagnostiikka on kohtalaitevalintojen peruskriteerejä. Kenttä-laitevalmistajat kilpailevat laitetasondiagnostiikalla ja järjestelmävalmistajatsillä, kenen ohjelmistot tuovat nämä käyt-täjille selkeimmin esille. Lisäksi meilläon kohta myös prosessidiagnostiikkaa, sii-täkin vähän jatkossa.

Esimerkkejä kenttä-laitteiden diagnostiikastaVaikka sanotaankin, että ”tieto lisää tus-kaa”, kerron vähän varsinaisesta kenttä-laitediagnostiikasta. Nämä ovat esimerk-kejä tämänhetkisistä valmiuksista. Jätänlukijan itsensä pääteltäväksi, tuovatkonämä apua vai onko taas kyseessä ”lisääturhan tiedon tulvaa”?

Paineen mittausPainelähetinmyyjän urani aikana kysel-tiin mm. diagnostiikkaa tallentamaan lä-hettimen kokema korkein painetaso. Nytse on saatavilla 3051-kenttäväyläversi-oon. Sama toiminto tulee kaikille muille-kin lähetinvalmistajille heidän Foundati-

Kuva 1 - Paine-erolähetin tukkeutuvan impulssiputken hälytyksellä

11

KENTTÄLAITESANOMAT 3/00

Martti Hakonen

on väylätuotteisiinsa, sillä se on osa Foun-dation AI-toimilohkon perusmäärittelyjä.Eli valmius on olemassa, tarvittaessa sevain ohjelmoidaan käyttöön.

3051-sarjan lähettimen HART-versiossaon jo erittäin perusteellinen oman toimin-nan seuranta ja siihen liittyvät selkeätdiagnostiset hälytykset. Uusin kenttä-väyläversion diagnostinen toiminto ontukkeutuvan impulssiputken hälytys. Lä-hetin ei enää seuraa ainoastaan prosessinstaattista painetta, vaan myös prosessindynaamista kohinaa. Näin olemme siirty-neet puhtaasta laitediagnostiikasta mittaus-piirin diagnostiikkaan.

Lämpötilan mittausReilu vuosi sitten (nro 1/99) käsittelin3244MV-lämpötilalähettimessä olevaaHot-Backup –toimintoa, jossa anturiviantapahtuessa lähetin siirtyy ”lennossa” käyt-tämään toista anturia. Näitä toteutuksiaoli jo käytössä asiakaskunnalla, ja aiheenkäsittelyn jälkeen ne ovat edelleen yleis-tyneet erityisesti turvalukituskohteissa.Tämän vuoden ensimmäisessä numeros-sa (nro 1/00) kerroin sen toisesta toimin-nosta, lämpötila-anturin ryöminnänhälytyksestä. Tämäkin on aikaansaanutpositiivista palautetta.

3244MV-lähettimen uusin diagnostiikkaon termoelementtianturin vanhenemisenseuranta. Tekninen toteutus on helppo,mitataan impedanssitaso termoelementinläpi. Kun termoelementti vanhenee, ter-moparin rajapinnan impedanssi kasvaa.Jos elementtipiiri on katkeamassa esi-merkiksi tärinän johdosta, siihen syntyy

aluksi erittäin lyhyitä ”avoimen piirin”impedansseja. Lähetin seuraa näitä ja an-taa hälytyksen ennenkuin vikaantuminentapahtuu.

Magneettinen määrämittariValtaosa Suomessa käytössä olevista mag-neettisista määrämittareista on paperi- jaselluteollisuuden prosesseissa. Prosessitovat muuttuneet selvästi viimeisen kym-menen vuoden aikana, merkittävimpinämuutoksina korkeammat sakeustasot jasuuremmat määrät erityyppisiä kemikaa-leja. Myös virtausnopeudet ovat kasva-neet, eli laitteet toimivat nykyisin huo-mattavasti vaikeammissa käyttöolosuh-teissa kuin mihin niistä osa on aikanaanhankittu.Magneettiset määrämittarit on lisäksi useinasennettu täriseviin putkilinjoihin ja nii-den läpi virtaa vuorausta kuluttavia ainei-ta. Siksi myös ”mankkuputken” tulee osa-

ta kertoa omasta toimintakunnostaan.Uusin 8742C-vahvistin tekee sen.Asennusvaiheessa se antaa tiedon huo-nosta maadoituksesta tai virheellisestäkytkennästä. Käytön aikana se seuraajatkuvasti elektrodien kuntoa ja hälyt-tää vuodoista, elektrodien likaantumi-sesta tai käämien oikosulusta. Mikälikalibroinnissa tapahtuu ryömintää taiprosessiolosuhteet muuttuvat niinkohinaisiksi, ettei toiminta enää ole luo-tettavaa, saa niistäkin hälytyksen.

FOUNDATION ™kenttäväylätiennäyttäjänäKaikki ylläkerrotut diagnostiikat ovatnyt saatavilla Foundation kenttäväylä-laitteisiin. Valtaosa niistä tulee myösHART -sukupolven versioihin, muttahitaammassa aikataulussa. Kyseessä eiole ohjaava vaan tiedonsiirtoteknolo-gioiden sanelema ratkaisu.FF-kenttäväylässä ja HART-protokol-lassa on eroja. HART on isäntäpohjai-nen protokolla. Kenttälaite kertoo omas-ta toimintakunnostaan kun siltä kysy-tään. Foundation väylätekniikan tiedon-siirto sallii sen, että laitteella on mah-dollisuus ilmoittaa aina tarvittaessaomaan toimintakuntoonsa liittyvät tie-dot.

Teknologian ohittaen haluankin kysyä,kumman protokollan haluaisit kotiisi,vastaus vain kysyttäessä vai …

Kuva 2 - Termoelementin vanhenemisen hälytys

Kuva 3 - Magneettisen määrämittarin diagnostiikka

KENTTÄLAITESANOMAT3/00

1212

Tuoteuutisia...

Lukijapalautetta...

Fisher FieldVue asennoittimetFOUNDATION™kenttäväylätiedonsiirrolla

Yli sadantuhannen kappaleen valmistus-määrän saavuttanut Fisherin DVC5000asennoitin on nyt saatavissa myös Foundati-on kenttäväylätiedonsiirrolla. Perustoimin-toina on säätöventtiileille AO ja PID –toimi-lohkot sekä sulkuventtiileille 4 kpl BI ja 1kpl BO -toimilohkoja.

Asennoitin on saatavissa asennusosillauseimmille yleisesti käytetyille toimilait-teille, joten se soveltuu käytettäväksi myösmuiden valmistajien venttiilien kanssa.

Kenttäväylätekniikka helpottaa venttiilientoimintakunnon seuraamista ja ennakoi-vat hälytykset saadaan helposti hyödyn-nettyä. Myös varsinainen venttiilien toi-mintakunnon seuranta ja venttiilitestauksetvoidaan tehdä selvästi nopeammin kuinHART-sukupolven laitteilla. Parhaiten ke-hittyvä laitediagnostiikka voidaan hyödyn-tää Fisher-Rosemountin PlantWeb arkki-tehtuurissa, jonka runkona ovat DeltaV au-tomaatiojärjestelmä ja AMS ohjelmistokenttälaitteiden hallintaan.

Lisätietoja:Fisher-Rosemount Oytuotepäällikkö Timo Tarjomaa

puh. 020 1111 216

Nimitysuutinen...

Aki Laakson siirryttyä toisen yrityksen palve-lukseen on Keski-Suomen uudeksi alue-myyntipäälliköksi nimitetty Raimo Sutinentoimipaikkanaan Tampereen toimistomme.Puh. 0201111315 ja 040-535 5370.

Kenttäikkunaan 2/2000

Kenttäikkuna on lehtemme peruspilareita, siinäkerromme lukijoillemme kehityksestä automaa-tion alalla niin tuoreeltaan kuin mahdollista.Martti Hakosen tuottama sarja on saanut run-saasti positiivista palautetta.Mutta sattuu "mestarillekin" joskus pieni virhe,kuten tässä tapauksessa kiireestä johtunutkäännösvirhe.Onneksi meillä on asiantuntevia ja aktiivisialukijoita, tällä kertaa sellainen löytyi Hervannansuunnasta. Palaute on niin "diplomaattisesti"kirjoitettu, että julkaisemme Kenttäikkunaa kos-kevan osan sellaisenaan.

"Hei, Martti!

Hauskaa, että kirjoitat asioista, jotka ovatmittauksen ja suorituskyvyn kannalta tärkeitä. Lisäävain!

Kuvassa 1 on kuitenkin ristiriita, jonka toivottavastivältät tulevaisuudessa. Itse kuvassa asiat onesitetty oikein (jos nyt 63 % on se taso, jonkajälkeen mittaussignaali on saavuttanut haluttuatarkkuutta vastaavan tason). Mutta kuvan vieressäolevissa termien kuvauksissa on esitetty toisin. Tcon (tässä tapauksessa) aikavakio, mutta eivasteaika. Vasteaika on standardissa sama käsite,jota kutsut myös kokonaisvasteajaksi.

Terminologia on esitetty standardissa SFS 3700,3. painos 1998. Standardi on yhtäpitävä ISO:nvastaavan julkaisun kanssa. Katso termiä 5.17.

Hyvää kevättä!

Prof. Olli Aumala , TTKK/MIT, Tampere"