AUTOMATIONSTEKNOLOGI I BIOGASANLÄGGNINGAR

AUTOMATIONSTEKNOLOGI I BIOGASANLÄGGNINGAR HÖGEFFEKTIVA LÖSNINGAR FRÅN ROCKWELL AUTOMATION

BIOGAS-ENERGI ETT AV DE MEST LOVANDE ALTERNATIVEN TILL FOSSILT BRÄNSLE Energiproduktionen är ett av de största ämnena i vår tid. Vi fokuserar alltmer på den miljömässiga kompatibiliteten. Detta utgör en stor möjlighet för alla som tillverkar energi som kan förnyas. Framtiden ligger närmare till hands med biogas. Förnybara energikällor blir allt viktigare som ett resultat av det pågående problemet med klimatförändringen. Biogas är ett av de mest lovande alternativen till konventionellt fossilt bränsle och detta speglas i den växande efterfrågan på anläggningsmaskiner som tillverkar vad som erkänns vara en ekologiskt godtagbar energikälla. Detta är särskilt sant i Tyskland, som står högst på listan med installationer och Tillverkare av biogassystem har en världsmarknad öppen för sig. Och tyska systemtillverkare har en stor fördel: tack vare sitt avancerade know-how, kan de också leverera stora installationer. redan har cirka 4 000 biogasanläggningar igång. Tyskland är även platsen för det största antalet byggnadsanläggningar för biogassystem och börjar se goda framtidsutsikter för en internationell expansion. Trenden med förnybar energi är på frammarsch runt om i världen. Ytterligare en tendens, tillsammans med globaliseringen, som främjar tyska maskinbyggare, är att man bygger större biogasanläggningar. Marknaden idag är både intresserad av stora multimegawatt-maskiner samt mindre, individuella system som används inom lantbruket. De större maskinerna är mer sofistikerade och har en högre nivå av komplicerad automation samt mer krävande säkerhetskrav. Erfarenheten som de tyska anläggningsbyggnadsföretagen har inom detta område ger dem en konkurrensmässig fördel och för närvarande kan de bemöta utmaningen att bygga mycket större anläggningar än konkurrenterna.

Nyckelelement för biogasenergi Processen med att tillverka energi från biomassa är extremt komplicerad. För att kunna kontrollera sekvenserna som äger rum i en biogasinstallation, måste man ha automationsteknologi. Rockwell Automation kan tillhandahålla komponenterna som behövs för att kontrollera driften från ett enda ställe. Förståelse En biogasinstallation måste har rätt utvecklingskoncept. Optimalt ska driften köras genom att ansluta kontroll, kommunikation och visning med en integrerad arkitektur. Avfallsinsamling Djur- och anläggnings - biomassa användas som utgångspunkt för att tillverka energi. Biomassan matas in i jästanken som tar emot en kontrollerad tillförsel av massa. Större biogasanläggningar innebär ytterligare processtek - nologi, eftersom gasen tenderar att inte omvandlas till elektricitet och värme på samma plats som den används, till skillnad från små system på lantgårdar. I stället produceras den där råmaterial från lantbruket finns tillgängligt och transporteras sedan till stadsområden där den förbrukas. Processteknologiska system renar först biogasen och transporterar den sedan via pipelines och matar in den i naturgasnätverket. Rockwell Automation känner till och förstår denna utveck - ling inom biogasmarknaden. Företaget har utvecklat lösningar som gör att maskinbyggare kan kapitalisera de affärsmöjligheter som erbjuds av dagens trend mot förnybar energi. Bearbetning Den kontrollerade jäsnings - pro cessen äger rum i jästan - ken. Mikroorganismer bryter ner biomassan för att producera gas som innehåller metan. Avfall till energi Efter rengöringen, matas gasen in till samgenera - tionsenheten. Det är här den kontrollerade omvandlingen till värme och elektricitet äger rum. Användning Byggnader i närheten av biogassystem kan värmas upp med värmen som genereras. Elektriciteten matas in i energikonsu - menternas elnät eller används direkt på plats.

Energi från Biogas Låt oss titta närmare på biogasproduktionsprocesserna för att identifiera de områden som kan optimeras med automation. Processen startar med insamling av växt- eller djurbaserad biomassa i en grop, därefter överförs den till en uppvärmd jäsmaskin som är vattentät, gastät och opak. När biomassan har matats in i jäsmaskinen, homogeneiseras den genom att använda ett kontrollerat omrörningssystem. Samtidigt, börjar olika bakterier att verka vid en specifik temperatur som måste bibehållas inom ett smalt toleran - sområde. Under den kontrollerade jäsningsprocessen, bryts biomassan ner av mikroorganismer, en process som producerar gas som innehåller metan. När ingredienserna i gasen har dokumenterats, renas den på svavel och andra föroreningar och matas in i en bränslemotor som, tillsammans med en generator, bildar en kombinerad värme- och strömgenerator. Det är här som gasen genomgår den kontrollerade omvandlingen till värme och elektricitet. När biogasen matas direkt till naturgasnätverket, en process som kommer att bli mycket viktig i framtiden, är proceduren nära integrerad med nyttoföretagskraven när det gäller gaskvalitet. Anläggningssystemen måste vara säkra på att gasen renas till höga standarder, särskilt när det gäller elimineringen av alla spår av svavel. Som ett resultat av detta, måste anläggningarna inkludera ytterligare kontroll- och dokumentationsfunktioner som en integrerad del av den sofistikerade anläggnings- och kontrollteknologin. Användningen av biogassystem idag baseras på en testad och experimenterad teknik. Tusentals installationer utgör bevis på effektiviteten och säkerheten i den teknologi som används. En nyckelroll i detta spelas av processernas automation. Rockwell Automation har de rätta lösningarna.

Behov av en effektiv automation Varje individuellt processteg i en biogasanläggning måste övervakas och kontrolleras med en viss intensitet. En mänsklig övervakning av processerna är naturligtvis otillräcklig, eftersom det finns ett antal variabler som människor inte kan uppfatta. Till exempel, man kan inte se, känna lukten av eller ana ett ph-värde. I stället måste man använda sig av högprecisions - mätningar och omedelbara operatörsingrepp om så krävs. Även motorer behöver drivas av kontrollmekanismer så att de kan startas automatiskt vid behov och inte vara beroende av människans ingrepp. I biogasanläggningar, ska hela processen kunna fungera på ett driftsäkert sätt med eller utan övervakning. Det är därför som automationsteknologin spelar en avgörande roll, inte minst ur säkerhetssynvinkel, eftersom den reducerar risken för mänskliga fel. Hårdvara och programvara för tillverkning En biogasanläggning körs optimalt med en integrerad arkitektur som kombinerar kontroll-, kommunikationsoch visningsfunktioner. Denna typ av arkitektur kräver ett kontrollsystem som inkluderar programmeringspro - gramvara som täcker hela produktionspro cessen samt informationsnätverk för att underlätta kontroll, konfiguration och datadelning. Systemet kan kompletteras med utrustning för en kontinuerlig visning av anläggningens funktioner och parametrar det gör övervakningen snabbare och lättare att utföra.

Komponenter från Rockwell Automation Rockwell Automations lösning för biogassystem består av en skalbar hårdvaruplattform tillsammans med en lika skalbar programvara som omfattar programmeringsprogrammet RSLogix 5000 och visningsprogrammet FactoryTalk View. Integrationen hanteras av ett vanligt industriprotokoll som heter NetLinx och som omfattar tre nätverk EtherNet/IP, DeviceNet och ControlNet. Den stora utmaningen: flexibilitet Rockwell Automation tillhandahåller de komponenter som behövs för att reglera och kontrollera en biogasanlägg - ning, vilket gör att kunderna spar tid genom att de får allt de behöver från en enda leverantör. För kunder som planerar ett större automationsprojekt, kan Rockwell Automation stå till tjänst med att designa ett ramverk för en skalbar lösning och implementera produkterna som ska inkluderas. Fördelen för kunderna är att de kan arbeta med Rockwell Automation både med små och stora projekt, så att de kan dra fördel från kunskapsöverföring och dra nytta av egna erfarenheter. Projekten skräddarsys alltid enligt kundens behov, som får exakt den mängd och typ av produkter som behövs för lösningen varken mer eller mindre. Rockwell Automation lägger också stor vikt vid end-to-end-lösningar mellan alla tekniska processer. Detta är särskilt viktigt för kommunika - tioner, eftersom det hjälper de olika maskinkomponenterna i anläggningen att kommunicera och tala samma språk. Fördelen är att all systeminformation kan samlas in, visas och arkiveras centralt. Kunden kan dra fördel av det faktum att Rockwell Automation inte bara är erkänd som specialist för vissa typer av komponenter, utan täcker hela automationsspektrumet från A till Z. Biogasmarknaden är full av framtidsinriktade trender och utvecklingar. Rockwell Automation analyserar dem och konverterar dem till optimala lösningar för installationstillverkare. Med dess skalbara hårdvaru- och programvarulösningar, kan företaget tillhandahålla de delar som krävs för ett effektivt biogassystem. Därför kan installationstillverkaren få maximal flexibilitet. Eftersom servicen som tillhandahålls av Rockwell Automation täcker hela vägen från leverans av komponenter till överföring av kunskap.

Att arbeta tillsammans för att hitta lösningar Rockwell Automation har välkvalificerad personal med universala färdigheter när det gäller problemlösningar inom biogasanläggningar. Automationsspecialister med omfattande praktiska erfarenheter finns också tillgängliga från motsvarande områden med liknande processer, som livsmedelstillverkning, där ingredienserna kombineras för att bilda en produkt, samtidigt som vissa förhållanden observeras och man uppfyller kraven för en detaljerad dokumentation. Rockwell Automations moduler har bevisat sig vara effektiva i åtskilliga praktiska implementeringar. När man utför varje individuellt biogasprojekt, finns det ett så stort antal moduler att kunderna kan kontrollera de tillgängliga byggblocken och identifiera de rätta elementen som krävs för just deras automationslösning. Det hjälper ingenjörer från biomaskinbyggare att välja de exakta funktioner de behöver för varje fas eller uppgift. Oavsett vilken prestandanivå som krävs, finns alltid rätt automationsmoduler tillgängliga. Samma sak gäller för att automatisera teknologier före produktionen, som bearbetning av biomassans råmaterial, samt för processteg nerströms som gasrening eller förbränning i en värme- och strömgenerator. Tillsammans med flexibel hårdvara, innebär de relevanta programvarulösningarna även besparingar. De tekniska tjänsterna från automationsspecialister är därför mycket skalbara.

Det framgår tydligt i dessa exempel att automationen i biogassystem kan skräddarsys enligt kundens behov. En grundläggande del av denna flexibilitet är Rockwell Automations Integrated Architecture, som erbjuder unika funktioner och en unik skalbarhet för anpassade lösningar som uppfyller kundens behov. Systemet har ett mallbibliotek för processfunktioner som lätt kan anpassas till kund - specifika behov eller användas till systemextensioner. Rockwell Automations FactoryTalk, en integrerad programvarusvit för tillverkning och information, utgör hjärtpunkten i kontroll- och bevakningsfunktionen. Den gör att övervakare och underhållspersonal kan få tillgång direkt till produktionsinformationen. Inget tidskrävande och dyrt programmerings- eller integreringsarbete behövs för att köra programmet, eftersom den centraliserade strukturen med en gemensam adressbok innebär att uppgifterna stannar kvar i tillverkningsmaskinen.

Fördelar Implementeringen av lösningar från Rockwell Automations innovativa produktsortiment är till stor fördel för biogas - före tag när det gäller effektiviteten och säkerheten i energitillverkningen. Detta är sant för en lantbrukare som producerar endast 100 kw i en maskin samt för en energigrupp med en storskalig anläggning som genererar åtskilliga megawatt av elektricitet, värme och/eller gas. Oavsett vilka prestandakraven är, hanteras de alltid, tillsammans med den sekventiella kontrollen, driftkontrollen och bearbetningskontrollen alltid av en enda program - merbar logisk kontrollenhet (PLC) och FactoryTalk View tillhandahåller en kontinuerlig uppsikt över anläggningens alla funktioner och parametrar. Det tyska initiativet blir globalt Biogasanläggningar har en stor framgångshistoria i Tyskland och tyska tillverkare har ett försprång som de vill bibehålla och öka på de internationella marknaderna. Och de tycker det är mycket lättare med Rockwell Automation som systemleverantör. Varför? Eftersom gruppen har en världsomspännande närvaro och erbjuder ett omfattande sortiment tjänster som hjälper till att ge de bästa förhållandena för tillverkare av biogasutrustning för att uppnå internationella framgångar. Detta särskilt med trender som storskaliga anläggningar och tillförsel av biogas direkt till naturgasnätverk. Denna visning gör det lättare för personalen att manövrera utrustningen och övervaka avgörande parametrar så att de förblir inom de relevanta tröskelvärdena. Systemet erbjuder ytterligare funktioner som larm, lagring av historiska data och dataöverföring till en extern databas. Kunderna kan välja om de ska använda funktionerna direkt på biogasutrust - ningen eller fjärrstyrt via en router eller ett modem.