Nykyaikainen ohjausjärjestelmä tutkimuksen tueksi CompactRIO:lla

Haaste:

Suomalainen öljynjalostaja Neste Oyj on maailman suurin uusiutuvan dieselin tuottaja. Näin ollen yritys panostaakin merkittävästi jatkuvaan tutkimustoimintaan. Yhtiön tutkimusyksikön laitekannasta suurin osa on automaatiojärjestelmän piirissä, mutta laboratoriomittakaavan laitteistoissa oli sellaisia, joiden toiminta perustui manuaaliseen yksikkösäädinpohjaiseen teknologiaan.

Koska kokemukset nykyaikaisesta ja tehokkaasta automaatiojärjestelmästä olivat erittäin positiivisia, päätettiin myös pienemmän kokoluokan laitteistoja saattaa modernin ohjausjärjestelmän piiriin.

Neste pyrki löytämään ketterän ja tarvittavat ominaisuudet kattavan ohjausjärjestelmän, joka soveltuisi erityisesti laboratoriomittakaavan tutkimuslaitteistoille.

Työkalut on otettu käyttöön jo kahdessa mikrokokoluokan tutkimuslaitteistossa ja kolmannessa projekti on paraikaa käynnissä.

Katso, miten Neste hyödynsi palveluita

Ratkaisu:

Ratkaisuksi kehitettiin pitkälle räätälöity automaatio- ja tiedonkeruuratkaisu, joka hyödynsi National Instrumentsin CompactRIO-järjestelmää. Toteutuksessa huomioitiin laitteiston laboratoriomittakaava, joka mahdollisti kevyen ja ketterän toteutuksen ilman tarvetta liittää pieniä laitteita laajempaan automaatiojärjestelmään.

Lopputuloksena syntyi järjestelmä, jota hyödynnetään jatkuvasti kahdessa tutkimuslaitteistossa, ja joka otetaan vuonna 2019 käyttöön kolmannessa.

"Kartoitimme kyllä ensimmäisen projektin yhteydessä muitakin ratkaisuja, mutta emme oikein löytäneet tarpeeseemme muita laadukkaita vaihtoehtoja."

Lue koko projektikuvaus...

Nesteen tutkimus- ja kehitysyksikkö tekee yhtiön vision mukaista työtä “luomalla vastuullisia vaihtoehtoja joka päivä”.

Tutkimus- ja kehitysyksikössä tehdään yhtiön kehityksen kannalta ratkaisevan tärkeää tutkimusta hyödyntämällä eri kokoluokkien koelaitteistoja. Tutkimuksen tarkoituksena on synnyttää jatkuvasti parempaa ja hyödynnettävämpää tietoa muun muassa raaka-ainetutkimuksen saralla.

Oleellista on kerätä maksimaalinen määrä tietoa asiantuntijoiden hyödynnettäväksi – laadukkaassa, visuaalisessa ja helposti luettavassa muodossa. Prosessiohjauksen on luonnollisesti oltava helposti muokattavissa tarpeen mukaan, mutta varsinaiset ohjelmistovaatimukset keskittyvät erityisesti prosessiturvallisuuteen, sekä toimintavarmuuteen.

Kumppaniksi pienemmän kokoluokan koelaitteiden ohjausjärjestelmän modernisointiprojektiin valikoitui National Instrumentsin allianssikumppani Protacon. Kyseessä onkin kumppani, jolla on kertynyt vankka teollisuuden automaatio- ja prosessiosaaminen pitkältä ajalta.

Maalina minimaalinen häiriö tutkimustoiminnalle

Projekti toteutettiin perinteistä tapaa mukaillen mahdollisimman pitkälle siten, että tutkimustoimintaan ei tullut pitkiä keskeytyksiä. Valmistelutyö tehtiin tämän vuoksi pitkälti ulkoisissa lokaatioissa.

Ensimmäisessä vaiheessa asiakas toimitti säätökaaviot sekä prosessin PI -kaaviot, jotka määrittävät, miten ohjauksen tulee toimia kaikissa tilanteissa. Piirikuvaukset ja muut määrittelyt sekä tutkijoiden ja käyttäjien erityistoiveet käytiin läpi aloituskokouksessa, jossa ratkaisun vaatimukset ja tarpeet käsiteltiin yksityiskohtaisesti.

Määrittelyn jälkeen varsinainen sovellusohjelmointi suoritettiin Protaconilla, ja tarvittavat toiminnot ja ohjelmistot viimeisteltiin FAT-testausta varten.

Järjestelmä toimitettiin Nesteen tiloihin huolellisesti yhdessä henkilöstön kanssa testattuna, minkä ansiosta käyttöönottoon varattiin vain kaksi työpäivää. Käyttöönoton aikana varmistettiin vielä kertaalleen että kaikki toimii suunnitelmien mukaisesti ja luotettavasti. Projektin ja toimituksen laatua kuvaa parhaiten se että automaatiossa ei ole ollut toimintahäiriöitä ja tutkimustyötä on voitu tehdä suunnitellun tutkimusohjelman mukaan.

PI-kaavio

PI-kaavio.

automaation ohajuskaavio

Automaation ohjauskaavio.

Vaadittavat ominaisuudet kevyessä paketissa

Monipuolisuus, visuaalisuus ja viimeistelytarkkuus ovat automaatio-ohjauksen ytimessä toimivan CompactRIO-järjestelmän tärkeimmät edut. CompactRIO myös soveltuu erinomaisesti juuri kyseisen kokoluokan ja käyttötarpeen ohjaukseen, sillä se takaa keveydestään huolimatta riittävän tasoiset ominaisuudet ja toiminnallisuudet kyseisen tutkimuskäytön vaateisiin.

Asiakkaan silmin projektin onnistumisen kannalta erityistä osaa näytteli Protaconin sovellustyöosaaminen National Instrumentsin ympäristöissä ja tuntemus jatkuvatoimisen prosessin ohjausperiaatteista.

Yhteistyön aikana National Instrumentsin allianssipartneri Protaconin palveluja on käytetty päivityksiin, muutostöihin sekä viestintään National Instrumentsin suuntaan.

Uusittu järjestelmä tuo työkaluja tutkijoille

Uusittu kokonaisuus mahdollistaa aikaisempaa selkeämmän koelaitteen ohjauksen sekä mittaustiedon helpomman käsittelyn tutkijoille.

Erityistä kiitosta Nesteeltä on saanut myös yhteistyökumppani Protaconin joustava suhtautuminen syntyneisiin aikataulumuutoksiin sekä erinomaisesti tavoitettavissa ollut sovellusasiantuntija.

Yhteistyö on käynnissä tälläkin hetkellä kolmannen koelaitteen muutostöiden osalta.

“Kaksi projektia on jo valmiina ja kolmas käynnissä. Halutut tavoitteet on valmiissa projekteissa saavutettu, eikä erityisempiä kehittämiskohteita ole tällä hetkellä nimettävissä.”

Minna Toriseva

Project Manager, Automation system specialist
Research and Technology

Projektista lyhyesti

1

Uusi järjestelmä mahdollistaa kohdelaitoksissaan entistä nykyaikaisemman prosessiohjauksen

2

Yhteistyön kannalta erityisen tärkeäksi on osoittautunut joustavuus toteutusaikatauluissa

3

Järjestelmä on otettu käyttöön jo kahdessa koelaitteessa ja kolmannen muutostyöt ovat menossa

4

Projektin tuloksena tutkimusyksikön henkilöstö saa entistäkin helpommin tietoa työnsä tueksi

Kiinnostuitko? Kysy lisää!

Tutustu myös näihin menestystarinoihin

National Instruments

”Uusien yksiköiden myötä he ovat saaneet osaamisvahvistukseksi suomalaista mittaus- ja automaatioteknologia-alan kärkeä.”

Valtra

”Protaconilla löytyy osaamista ja palvelua automaation kaikilla osa-alueilla, mm. ohjelmisto-, instrumentointi-, sähköistys- ja tietoverkkosuunnittelussa.”

ABB

”Koneen modernisoinnin haasteeseen tarttunut Protacon purki vanhan automaation ja rakensi tilalle älykkään ohjausjärjestelmän.”