SCA Laakirchen纸厂：自动化资产更新，提升纸厂效率
奥地利超级压光出版纸厂已对其自动化基础设施进行了最现代化的更新，确保了稳定的工艺性能和产品质量。工程和维护成本保持了较低的水平。
SCA出版纸厂于1987年在奥地利拉克辛启用了PM 10和磨木浆生产线，对作为主要超级压光纸生产商的纸厂来说发挥了新的作用。与那个时代所有的纸张生产线一样，当时可用的自动化设备在确保生产线效率方面扮演着重要角色。但是随着新千年的到来，一些当年的自动化基础设施已经显得过时。虽然原来的美卓 Damatic Classic DCS 依然可靠，但是维护问题已经刻不容缓，并且最令人忧虑的是，基础设施的其他一些零件已经变得不可靠或易受安全问题的影响，甚至引起停机。
自动化项目经理Siegfried Schober表示，自动化更新投资符合 SCA 的战略规划，利于持续提高现有设施的效率。
自动化时代始于1987年
现在让我们回忆下，从那时起，自动化系统是如何得以广泛应用并带来改变的。要知道，在1987年，Windows 用户界面和桌面分析工具还没有进入工业过程控制应用中。与今天的标准比较，当时的纸厂过程控制站只有有限的处理能力和基本控制应用。现在是必须要改变的时候了。因此，拉克辛工厂对其自动化资产的未来做出了系统性规划，并在过去数年启动了改进和生命周期扩展行动。
工厂投入了巨大精力确保和提升自动化和信息技术基础设施的价值 — 对持续的投资有明确的回报指标。美卓的集散控制系统、诊断系统和信息技术应用展示出他们在确保整个工厂综合设施效率方面的价值，系统应用设施包括贮木场、磨木浆厂、脱墨浆厂、废水处理厂和 2002 年启用的全新 PM11 超级压光纸生产线。工厂员工认识到他们不能再让这些资产的稳定性和性能下滑，影响其高效生产过程。
尽管旧的控制系统技术可能很可靠，但由于系统最终会过时，因此无法永远运行下去，维护将变得困难重重且成本高昂；而随着产品接近生命周期结束，重大故障也将成为焦点。在此期间，最先进的自动化过程控制系统和网络技术、智能现场设备界面、过程和设备条件诊断和即时访问信息技术产生了巨大的变化，而这些在我们今天看来已很平常。近些年，众多更先进的测量和控制、诊断和 IT 应用获得开发，使造纸业拥有更高的效率和更低的成本。
回报证明了投资的正确性
自动化项目经理 Siegfried Schober 对拉克辛纸厂如何处理过时自动化资产和生命周期管理问题进行了概况说明，并列举了纸厂为提升稳定性和可维护性，同时降低成本，改善造纸生产线的性能而对新技术和应用进行投资所应采取的方法。
过去数年的投资证明具有良好的收益回报。 Schober 先生认为，自动化更新投资符合 SCA 的战略规划，利于持续提高现有设施的效率。
纸厂每年都会根据一系列的优先事项确定投资事宜，这一系列优先事项包括：
• 确保系统高安全性和正常运行时间。这些“必做”项目非常关键，可有效避免成本高昂的意外生产中断。
• 降低系统维护和工程成本
• 提高造纸生产效率和产品质量
• 通过向员工提供更大的远程可见性降低现场设备和阀门维护和施工成本。
• 通过在线状态监控确保较高的生产运行时间和有效的机械维护计划。避免成本高昂的故障和确保工人安全也是优先考虑事项
• 采用现代的现场通信技术，而不是繁琐的系统链接。
• 改善实时过程数据访问，从而使纸厂员工诊断并纠正过程稳定性和质量问题。
最高的可靠性、安全性和更低的成本
2003 年至 2005 年期间，首要任务之一就是将 PM10 上的旧式 Damatic Classic 系统及磨木浆厂的 PCS 过程控制站和 OPS 操作员
过程站升级为MetsoACN 过程技术。可靠的现场 I∕O 被保留在了原位。尽管旧系统已经足够稳定，但是由于这种技术已接近生命周期结束，故相关
配备件在市场上已经绝迹。每年可提高系统运行时间 10 小时，降低 20% 工程
更改造成本，因此获得了投资回报。采用新系统技术，工程更
改造可在生产过程运行中实施，而旧系统则需要离线
更改造。凭借更快速且更高分辨率的控制能力，PM10 获得了更快的启动速度。本次更新安装了全新粗浆混合控制装置，成功实现了上述目标。总的来说，根据Schober 先生的介绍，系统升级项目取得了彻底成功。
为了延长加工硬件的生命周期，安装在 PM10 上的美卓 Damatic XDi 系统目前也正在接受升级，开始使用最新的MetsoACN RT 控制站。Damatic Classic 和 Damatic XDi是PM10 自动化的一部分。从 2004 年开始逐步实施的升级计划在 2010 年底已完成了约 90%。电机控制中心和变频器的串行链接正在被现代的现场总线连接所取代。
2007 年的一场病毒攻击致使网络基础设施的安全性成为一个严重的问题，2008 年由于安全问题，工厂发生了两次停机。2010 年，通过更换网络组件和安装全新中央服务器室，纸厂生产面临的重大威胁消失了。为了确保生产过程的持续安全性，美卓启用了 DMZ 超级安全防火墙，将关键生产过程控制系统与工程级电脑和外部电脑，如办公电脑隔离开来。
为了整合控制结构并节省维护成本，我们利用新型美卓处理硬件对贮木场原有的 PLC 功能进行了替换。Schober 先生指出，用于控制高压水枪的 PLC 维护成本高昂，并且很难保持其正常性能。他说：“它就像一个不透明的黑盒子，非常难以修理。”他介绍道，作为污水处理系统的一部分，全新美卓过程控制站能够实现更低的维护成本并且符合环保要求。
而另一项节省成本的投资 — 位于废水净化池中央的全新MetsoACN C20 过程控制站通过无线方式连接到系统上。这种配置节省了大量成本高昂的布线并降低了信号传输费用。泵电机变频器使用现场总线连接。
升级测量和控制装置
过程测量和控制装置最近几年经过不断升级，取得了良好的效果。例如，在一个全新的 MetsoACN 控制站中，我们将美卓的 IQ WebCD 多变量控制装置配置在PM10 上，纸张整体剖面变化提升了 25%，纸张质量获得了提高。
而在PM11上，通过配置美卓的 IQWetendMD 多变量预测控制器，使湿部稳定性得到改善，缩短了纸种更换时间。而控制装置最终实现了此项目标，纸种更换时间节省约 10 分钟，并提高了生产质量。Schober 先生补充道：“10 分钟内，这台巨大的机器就制造出大量的纸张。”
2009 年，kajaaniRM200 白水浓度发变送器升级为 kajaaniRM3，从而提升了对白水的控制，并在发生断纸后，能快速控制纸张质量，节省维护成本。2010 年，kajaaniCORMEC5传感器在磨木浆厂投入使用，提升了原料颜色的均匀度。
减少计划外维护， 避免辊筒损坏
基础设施更新和功能扩展也包括作为维护规划工具应用的在线条件监控装置。2006 年，现有的 Sensodec Advisor状态监控系统升级为 Sensodec 6S，以更强大、更快速的振动分析能力和用户友好型界面，为造纸商和维护员工所广泛使用。机械工程师 Roland Stadlhuber 称新系统已经成为每天都要使用的造纸工具。他表示：“现在我们随时都能查看振动分析数据，发现设备条件的变化。计划外维护显著减少。”维护和造纸员工可通过 6 台客户端桌面电脑查看 PM10 设备的条件。
2009 年， 我们在PM11 生产线的多压区聚合物辊筒砑压光机上配置了全新的 Sensodec 6S 装置，用以替代老式振动分析系统。借助新系统的快速分析能力，软辊上的“热点”被迅速探测出，因此避免了突然出现危险的辊筒盖损坏以及高成本的辊筒盖更换。整体而言，纸厂希望将使用聚合物材质盖的辊筒的使用寿命延长 10%，从而显著降低辊筒盖成本。
机械工程师 Roland Stadlhuber 称新型Sensodec 6S系统已经成为每天都要使用的造纸工具。他表示：“现在我们随时都能查看振动分析数据，发现设备条件的变化。计划外维护显著减少。”
检查现场装置、阀门资产
纸厂最近安装了 DNAfieldAssessor 现场设备和阀门条件在线评估和配置工具。安装此工具的目的是降低维护和调整成本。目前共有 167 台设备，包括 50% 的阀门实现了连接。使用 HART 协议通信，变送器的校准系数和警报极限值可通过桌面电脑进行设定，并能远程检查阀门的性能。Schober先生说资产管理工具可用于探测出不必要的阀门运动，以此指示出正在形成的问题，为采取相应的维护措施提供确凿依据。他表示对现场
发变送器进行远程桌面访问非常有用，可以确保新的Cormec5传感器读数与实验室测量值保持一致。这样可避免比较耗时的现场校准。
对现场变送器进行远程桌面访问非常有用，可以确保新型 Cormec5传感器读数与实验室测量值保持一致。
通过过程信息解决问题
在一个现代化的工厂中，快速、易于访问的过程信息对于解决问题、提高过程稳定性和产品质量至关重要。现在很多问题都可以通过桌面解决，但是为能显示典型的短期故障和周期性变动，数据获取速度必须足够快速。据此，拉克辛纸厂于 2007 年安装了新的信息服务器（第 3 号）和拥有 10 000 个循环标签的Metso DNAtracer 数据管理应用程序，提高了信息采集和管理能力。今天，各桌面用户每两秒钟即可获取一次关键过程数据。Schober 先生说：“现在追踪生产过程中的异常情况变得非常简单，我们的员工每天都使用这个系统追踪数据和优化生产过程。而维护人员也开始在工作中使用此系统。”
各桌面用户每两秒钟即可获取一次关键过程数据。
不间断生产
拉克辛目前已经更新了其控制基础设施，以确保更长的使用寿命、更高的稳定性和更低的成本。通过建立稳定的控制网络，可确保实现不间断生产。而利用升级的平台处理能力，实现了更多的控制和诊断应用。此外，Schober 先生强调，升级还提高了过程性能、过程控制和维护性诊断的可视性。
这种开放性是现代过程自动化网络的特点。他总结道：“我们获得了更多知识，网络集成度比以往大为提高。”
