PLC

Sedan början av 1900-talet har Norrköping varit hem för stora turbin- och pumptillverkare. Mer än ett sekel senare, 2013, anslöt sig ett litet företag till deras led och revolutionerar nu världen av energiproduktion i strävan efter en grönare framtid.

Från en blygsam början till att ta nästa steg inom grön energi

Againitys historia börjar i det lilla, med en dröm hos David Frykerås. Med det enda syftet att ta tillvara den energi som går förlorad i industriella processer grundade han Againity - ett företag som hittade ett sätt att omvandla varmvatten till el och fjärrvärme med 99 procents systemeffektivitet.

Deras patenterade design av ORC-turbiner (Organic Ranking Cycle) kan utnyttja lågtempererad värme och omvandla den till förnybar, lokal- och väderoberoende el. Värmekällan kan variera, från varmvattenpannor vid värmeverk till överskottsvärme som genereras under industriella processer. Temperaturskillnader så låga som 30 grader Celsius är tillräckliga för att just denna typ av ORC-turbin ska kunna generera elektricitet. Againitys ORC-turbinsystem byggs i moduler från 100 kW upp till 560 kW.

Toppmodern teknik i varje turbinsystem

Againity investerar i högkvalitativa produkter, medvetna om att en enda felaktig pryl kan stjälpa ett helt system. ABB:s goda rykte om sina produkter och utmärkta tekniska support banade väg för en komplett ABB-automationsportfölj. ABB levererar nästan alla komponenter i Againitys ORC-turbiner, allt från lågspänningsprodukter till frekvensomriktare, ABB Jokab Pluto safety PLC (Programmable Logic Controller) och AC500 PLC med CP600 HMI (Human Machine Interface) - produkter. ABB:s produkter samverkar perfekt, vilket gör ABB-portföljen till det självklara valet.

Två AC500 PLCer används i applikationen, en central för att styra processen och en sekundär CPU för att bidra till modularitet, uppgradering av tidigare installerade turbiner, samt för datainsamling och säker molnanslutning via protokollet MQTT. Den centrala PLC:n styr ORC-generatorn. PLC:erna hanterar tillsammans cirka 200 signaler.

AC500 CPUerna tar hänsyn till många parametrar för att uppfylla elnätets specifikationer och anpassar turbinen till elnätet under uppstarten. Maskinen förlitar sig på Modbus TCP som sitt primära kommunikationsprotokoll. Det underlättar datautbytet mellan de två AC500 CPUerna samt ansluter andra komponenter i skåpet, till exempel ABB:s omriktare, nivåvakter och andra viktiga komponenter.

Maskinen är utrustad med ABB:s ACS380 och ACS580 frekvensomriktare som styr varvtalet på de motorer som driver vattenpumpar för optimalt flöde i den övergripande processen. I vissa applikationer är en ACS880 regenerativ industriell frekvensomriktare ansluten till en specialdesignad ABB-motor som fungerar som en generator som drivs av turbinen som genererar elektricitet. Till varje maskin installeras en CP600-kontrollpanel för lokal drift, och alla turbiner integreras till befintliga SCADA system, varifrån det mesta av övervakningen sker.

Den sekundära AC500 CPUn fungerar som en gateway och tillhandahåller realtidsdata från maskinen till en egenutvecklad molnlösning via protokollet MQTT. Den läser data från den centrala CPUn, frekvensomriktarna och andra viktiga komponenter. Alla data bearbetas av PLCn som agerar gateway till molnapplikationen, vilket resulterar i datapaket som består av 200 flyttalsvärden. Paketen överförs till molnet en gång per sekund och är tillgängliga för ytterligare analys.

Det är oerhört viktigt att alla maskinkomponenter fungerar tillförlitligt, eftersom turbinen helst aldrig ska stanna helt. Istället kan komponenterna begränsa sin prestanda och på så sätt för att förhindra en nedstängning om exempelvis varmvattenförsörjningen tar slut. Den integrerade flyttalsprocessorn i AC500 CPUerna kommer till sin rätt då den kontinuerligt utför avancerade termodynamiska beräkningar i 6:e gradens polynom för att garantera optimal och kontinuerlig turbindrift och samtidigt övervaka över- och underhettning.

Cybersäkerhet är en viktig aspekt i dessa applikationer, förklarar Rickard Haglund, och ABB:s PLC:er ger den högsta säkerhetsnivån. ABB:s programmeringsmjukvara tillhandahåller verktyg för att förenkla programmeringen. Möjligheten att ladda ner programmeringsändringar online är en viktig aspekt för oss. Det kan göras under drift och maskinerna behöver inte stoppas."

Därför är Automation Builder det perfekta verktyget för Againitys ORC-turbiner. Avancerade beräkningar programmeras i strukturerad text (ST), och huvudprogrammet i Continuous Function Chart (CFC), som ger en bra översikt över hela processen.

Againitys ORC-turbiner kan användas i många olika miljöer. I reningsverk med restgas, fjärrvärme anläggningar och många fler. Idag finns det ett stort antal Againity-turbiner i drift i Sverige, Norge, Finland, Polen, Estland, Litauen och Grönland.

Med ABB:s PLC:er och frekvensomriktare

Sedan början av 1900-talet har Norrköping varit hem för stora turbin- och pumptillverkare. Mer än ett sekel senare, 2013, anslöt sig ett litet företag till deras led och revolutionerar nu världen av energiproduktion i strävan efter en grönare framtid.

Från en blygsam början till att ta nästa steg inom grön energi

Againitys historia börjar i det lilla, med en dröm hos David Frykerås. Med det enda syftet att ta tillvara den energi som går förlorad i industriella processer grundade han Againity - ett företag som hittade ett sätt att omvandla varmvatten till el och fjärrvärme med 99 procents systemeffektivitet.

Deras patenterade design av ORC-turbiner (Organic Ranking Cycle) kan utnyttja lågtempererad värme och omvandla den till förnybar, lokal- och väderoberoende el. Värmekällan kan variera, från varmvattenpannor vid värmeverk till överskottsvärme som genereras under industriella processer. Temperaturskillnader så låga som 30 grader Celsius är tillräckliga för att just denna typ av ORC-turbin ska kunna generera elektricitet. Againitys ORC-turbinsystem byggs i moduler från 100 kW upp till 560 kW.

Toppmodern teknik i varje turbinsystem

Againity investerar i högkvalitativa produkter, medvetna om att en enda felaktig pryl kan stjälpa ett helt system. ABB:s goda rykte om sina produkter och utmärkta tekniska support banade väg för en komplett ABB-automationsportfölj. ABB levererar nästan alla komponenter i Againitys ORC-turbiner, allt från lågspänningsprodukter till frekvensomriktare, ABB Jokab Pluto safety PLC (Programmable Logic Controller) och AC500 PLC med CP600 HMI (Human Machine Interface) - produkter. ABB:s produkter samverkar perfekt, vilket gör ABB-portföljen till det självklara valet.

Två AC500 PLCer används i applikationen, en central för att styra processen och en sekundär CPU för att bidra till modularitet, uppgradering av tidigare installerade turbiner, samt för datainsamling och säker molnanslutning via protokollet MQTT. Den centrala PLC:n styr ORC-generatorn. PLC:erna hanterar tillsammans cirka 200 signaler.

AC500 CPUerna tar hänsyn till många parametrar för att uppfylla elnätets specifikationer och anpassar turbinen till elnätet under uppstarten. Maskinen förlitar sig på Modbus TCP som sitt primära kommunikationsprotokoll. Det underlättar datautbytet mellan de två AC500 CPUerna samt ansluter andra komponenter i skåpet, till exempel ABB:s omriktare, nivåvakter och andra viktiga komponenter.

Maskinen är utrustad med ABB:s ACS380 och ACS580 frekvensomriktare som styr varvtalet på de motorer som driver vattenpumpar för optimalt flöde i den övergripande processen. I vissa applikationer är en ACS880 regenerativ industriell frekvensomriktare ansluten till en specialdesignad ABB-motor som fungerar som en generator som drivs av turbinen som genererar elektricitet. Till varje maskin installeras en CP600-kontrollpanel för lokal drift, och alla turbiner integreras till befintliga SCADA system, varifrån det mesta av övervakningen sker.

Den sekundära AC500 CPUn fungerar som en gateway och tillhandahåller realtidsdata från maskinen till en egenutvecklad molnlösning via protokollet MQTT. Den läser data från den centrala CPUn, frekvensomriktarna och andra viktiga komponenter. Alla data bearbetas av PLCn som agerar gateway till molnapplikationen, vilket resulterar i datapaket som består av 200 flyttalsvärden. Paketen överförs till molnet en gång per sekund och är tillgängliga för ytterligare analys.

Det är oerhört viktigt att alla maskinkomponenter fungerar tillförlitligt, eftersom turbinen helst aldrig ska stanna helt. Istället kan komponenterna begränsa sin prestanda och på så sätt för att förhindra en nedstängning om exempelvis varmvattenförsörjningen tar slut. Den integrerade flyttalsprocessorn i AC500 CPUerna kommer till sin rätt då den kontinuerligt utför avancerade termodynamiska beräkningar i 6:e gradens polynom för att garantera optimal och kontinuerlig turbindrift och samtidigt övervaka över- och underhettning.

Därför är Automation Builder det perfekta verktyget för Againitys ORC-turbiner. Avancerade beräkningar programmeras i strukturerad text (ST), och huvudprogrammet i Continuous Function Chart (CFC), som ger en bra översikt över hela processen.

Againitys ORC-turbiner kan användas i många olika miljöer. I reningsverk med restgas, fjärrvärme anläggningar och många fler. Idag finns det ett stort antal Againity-turbiner i drift i Sverige, Norge, Finland, Polen, Estland, Litauen och Grönland.

Inom den moderna industrin har automatisering blivit avgörande för att förbättra effektiviteten, säkerheten och tillförlitligheten. Ett av de mest använda verktygen för industriell automatisering är PLC, och tillsammans med ett HMI blir det en användarvänlig och kraftfull kombination.

Micro-PLC från Crouzet

Våra micro-PLC från Crouzet, Millenium Evo och EM4, är kompakta styrenheter med kraftfulla funktioner som används för att styra industriella processer och maskiner. Ett PLC ersätter många andra komponenter då allt kan erbjudas i samma enhet. Det ger dig en kostnadseffektiv, platsbesparande och flexibel lösning.

Crouzets styrenheter finns med inbyggd Ethernet som kopplas samman med andra komponenter i samma nätverk, där kommunikationen sker genom Modbus TCP. Det gör att allting kan fjärrstyras, programmeras via nätverket men även övervakas på distans. Millenium Evo erbjuder upp till 512 funktionsblock medan EM4 erbjuder upp till 1000 funktionsblock.

Det finns flera fördelar med att använda ett micro-PLC från Crouzet. Tack vare den enkla mjukvaran med färdiga funktionsblock och moderna funktioner är enheterna enkla att installera och komma igång med. De kan även enkelt kopplas samman med Crouzets HMI för en helhetslösning.

En helhetslösning med HMI

HMI, Human Machine Interface, är en touchdisplay med ett användarvänligt gränssnitt som visualiserar information, så som status på maskiner, olika parametrar och varningar. Genom att integrera en HMI med ett micro-PLC kan användaren både övervaka och styra flera processer i realtid för en förbättrad produktivitet och effektivitet. Denna process kan också underlätta vid felsökning av maskiner som leder till minskade driftstopp.

PLC i kombination med HMI kommer fortsätta spela en viktig roll för framtidens automatisering. Fördelen med att kombinera både ett micro-PLC och HMI från Crouzet är att alla inställningar för kommunikationen redan är konfigurerade för varandra. Det gör att du snabbt och enkelt kommer i gång med att övervaka dina system på ett intuitivt sätt.

Säker fjärrstyrning med TOSIBOX®

Med TOSIBOX® kan du enkelt fjärrstyra dina PLC- och HMI-enheter på ett säkert sätt. TOSIBOX® erbjuder inte bara en säker fjärranslutning på några minuter utan kräver heller ingen specifik IT-kompetens.

TOSIBOX® är en globalt patenterad teknik som är certifierad och erbjuder en av de högsta säkerhetsnivåerna i branschen, tack vare den senaste krypteringstekniken. Genom att använda en direkt VPN-tunnel sker anslutningen till de fysiskt anslutna enheterna på ett säkert sätt. Lösningen består av endast några få komponenter, vilka skapar en pålitlig VPN-tunnel till dina applikationer.