Linden automaatio sai uuden elämän täyden kympin projektissa

Pohjoismaiden suurin kemianteollisuuden keskus Kilpilahdessa pyörii keskeytymättömien kaasutoimitusten varassa. Niistä vastaa Oy Linde Gas Ab (ent. AGA), jonka automaatioratkaisu sai ainakin 15 elinvuotta lisää ABB:n kanssa toteutetussa tehdasautomaatiopäivityksessä.

Linden Kilpilahden ilmakaasutehdas tuottaa typpeä, happea ja argonia kellon ympäri lyhyttä vuotuista huoltokatkoa lukuun ottamatta. Nesteytettyä lääkehappea lähtee Kilpilahdesta sairaaloihin ympäri maan. Tehtaan päätuote on kaasumainen typpi, jota toimitetaan putkea pitkin Kilpilahden teollisuusalueella sijaitseville asiakkaille vuosittain kymmeniä miljoonia kuutiometrejä.  

Linden Kilpilahden tehdaspäällikkö Esa Vähäjylkkä ja automaatioinsinööri Jarmo Turtio huolehtivat ilmakaasutehtaan keskeytymättömästä kaasuntuotannosta. ABB:n päivittämä automaatioratkaisu lisää laitoksen luotettavuutta ja käyttövarmuutta.
Linden Kilpilahden tehdaspäällikkö Esa Vähäjylkkä ja automaatioinsinööri Jarmo Turtio huolehtivat ilmakaasutehtaan keskeytymättömästä kaasuntuotannosta. ABB:n päivittämä automaatioratkaisu lisää laitoksen luotettavuutta ja käyttövarmuutta.

Pari vuotta sitten kävi selväksi, että tehtaan venttiilejä ja pumppuja ohjaavat ja mittausdataa valvomoon toimittavat alkuperäiset I/O-kortit oli pakko uusia. "Ne olivat palvelleet 30 vuotta ja tiensä päässä", Linden automaatioinsinööri Jarmo Turtio kertoo.

Vaihtoehtoja oli useita: kallein ratkaisu olisi uusia koko automaatio, raudasta aina ohjelmistoihin. Toinen vaihtoehto oli päivittää automaatiojärjestelmän alin taso ja uusia kaikki alkuperäiset 1980-luvun komponentit.

Typpeä ja happea kellon ympäri

"Toimintamme luonteen vuoksi laitoksen automaatiopäivitys oli hyvin aikakriittinen. Meillä oli vain vähän reilu viikko aikaa päivityksen tekemiseen", Jarmo Turtio toteaa. Tarkan pohdinnan päätteeksi Linde päätyi uusimaan kaikki alkuperäiset osat: tehtaan lähes kaikki I/O-kortit sekä vanhat automaatiokeskukset. "Yhdessä ABB:n kanssa tehty suunnitelma osoitti, että tämä oli varmin tapa saada päivitys onnistumaan."

"Laitoksen kaikki analogiset ja digitaaliset I/O-kortit menivät vaihtoon, kaikkiaan 1912 I/O-pistettä", kertoo ABB:n projektipäällikkö Jarkko Räikkönen.

Koska työlle oli aikaa vain kymmenen päivää, päätyi Linden, ABB:n ja asennustöistä vastanneen Bilfingerin projektiryhmä luovaan ratkaisuun. Uudet automaatiokeskukset sijoitettiin uuteen paikkaan Linden tehdashallissa ja ne kalustettiin valmiiksi uusilla I/O-korteilla. Lisäksi vanhoille automaatiokeskuksille vedettiin kaapelit odottamaan huoltoseisakin alkua.

  • ABB:n uudet automaatiokeskukset varmistavat laitoksen keskeytymättömän toiminnan.
  • Laitoksen kaikki analogiset ja digitaaliset I/O-kortit uusittiin, mikä tarkoitti 1912 I/O-pisteen vaihtamista.
  • Vanhojen I/O-korttien purkaminen ja kytkeminen uusille keskuksille lähteviin riviliittimiin vaati tuhansien johdonpäiden uudelleenkytkemistä.
  • ABB:n kahdennetuilla tehonsyöttöyksiköillä varmistetaan uusien automaatiokeskusten keskeytymätön sähkönsyöttö.
  • Katkoon valmistautuminen alkoi tuotannossa jo kuukausia etukäteen. Automaatiojärjestelyn päivitystä pohjustettiin laitoksen piirikaaviosuunnitelmilla. ABB teki nykyjärjestelmästä virtuaalisen ’digital twin’ -kaksosen, jolla pystyttiin testaamaan kaikki muutokset ja lisäykset ennakkoon.

Kaiken takana huolellinen valmistautuminen

Vaikka koko laitoksen uudelleenohjelmoinnilta säästyttiin, Turtiota huolestutti automaatio-ohjelmistoon tehtävät muutokset. Huoli hälveni, kun uudet keskukset ja niiden johdotukset pystyttiin testaamaan etukäteen ABB:n Advant-testijärjestelmällä. "Softapuoli saatiin testattua jo kesän aikana, paljon ennen laitoksen pysäytystä", Turtio kertoo.

ABB teki nykyjärjestelmästä virtuaalisen ’digital twin’ -kaksosen, jolla pystyttiin testaamaan kaikki muutokset ja lisäykset ennakkoon, ja tämä sama ennakkotestaus onnistuu myös tehtaan ollessa ajossa. Projektiin kuului myös valvomo-ohjelmiston päivitys uuteen versioon. Sekin tehtiin hyvissä ajoin etukäteen, sillä 800xA-päivitys onnistuu laitoksen ollessa käynnissä.

Katkoon valmistautuminen alkoi tuotannossa jo kuukausia etukäteen." Meillä on kaksi isoa nestemäisen typen varastosäiliötä", Turtio kertoo. Molemmat olivat ääriään myöten täynnä, kun laitos pysäytettiin syyskuussa 2019. Samaan aikaan ABB:n hw-suunnittelija päivitti laitoksen piirikaaviosuunnitelmia ja kävi niitä läpi Bilfingerin asennusporukan kanssa. "Kaikki oli aikataulutettu hyvin tarkasti, purkamiset ja kytkennät", ABB:n Räikkönen kuvailee.

23.9.2019 koitti H-hetki ja laitos pysäytettiin. Vaikka työ oli tarkasti suunniteltu, vaati vanhojen I/O-korttien purkaminen ja kytkeminen uusille keskuksille lähteviin riviliittimiin tuhansien johdonpäiden uudelleenkytkemistä. Räikkönen ja hänen hw-suunnittelijakollegansa olivat jatkuvassa valmiudessa tai tehtaalla valvomassa asennustöitä. Kaikki ongelmat selvitettiin välittömästi. "Poistimme myös vanhoja piirejä, jotka eivät enää olleet käytössä. Virheitä ei tullut yhtään", Jarkko Räikkönen sanoo.

Työhön oli varattu kymmenen päivää. Se valmistui seitsemässä.

Nappisuorituksella uuteen iskuun

"Se oli täyden kympin suoritus", Jarmo Turtio kehuu. "Me, ABB:n ja Bilfingerin kaverit istuimme muutamankin kerran suunnittelemassa tätä. Ja kaikki meni juuri kuten suunniteltiin – paitsi suunniteltua nopeammin." 

Nappisuorituksen selitys on Turtion mukaan yksinkertainen. "Meillä oli mahdollisuus tehdä kaikki vaikeat paikat etukäteen."  Näin myös tehtiin. Kun varsinainen tuotantokatko alkoi, oli virhemahdollisuudet rajattu minimiin. Ohjelmistot ja johdotukset oli jo todettu toimiviksi, ainoastaan uudet riviliitinkytkennät olivat testaamatta.

Nyt Linden ilmakaasutehtaan automaatio on hyvässä iskussa. Luotettavuus ja käyttövarmuus ovat korkealla tasolla, kun riskiosat on vaihdettu. "Kaikkiin vanhoihin I/O-kortteihin ei enää saanut varaosia. Jos sellainen olisi hajonnut, olisi voinut tulla pidempi stoppi. Myös vanhat automaatiokaapit olivat täynnä vanhaa elektroniikkaa. Nekin on nyt vaihdettu", Turtio kertoo.

Hänen mukaansa seuraava mietinnän paikka on 6–7 vuoden päästä, jolloin valvomon päivitykset saattavat olla ajankohtaisia. Tehtaan automaatiorautaan ei tarvitse vielä silloinkaan koskea. "ABB lupaa sille vielä 15 vuotta tukea."  Yli 30-vuotiaan laitoksen automaatiolla on siis vielä runsaasti kilometrejä edessään.

Nyt modernisoitu laitos on ollut käynnissä vuoden ilman ongelmia. "Kun kokonaisuutta miettii, niin tämä oli laitoksen kannalta ehdottomasti paras ratkaisu tähän hetkeen. Ja kaikki on toiminut kuten pitääkin."

  • Linden automaatioratkaisu sai ainakin 15 elinvuotta lisää ABB:n kanssa toteutetussa tehdasautomaatiopäivityksessä, joka toteutettiin vain seitsemässä päivässä. "Se oli täyden kympin suoritus", Linden automaatioinsinööri Jarmo Turtio sanoo.
  • Pohjoismaiden suurin kemianteollisuuden keskus Kilpilahdessa pyörii Linden keskeytymättömien kaasutoimitusten varassa. Vuonna 2020 suomalaisille tuttu AGA vaihtoi nimensä Lindeksi, mutta se on ollut osa maailman johtavaa teollisuuskaasuyritystä jo vuodesta 2000.

Teollisuusautomaation käyttöikä lasketaan vuosikymmenissä

Oy Linde Gas Ab (ent.AGA) automaatiojärjestelmä

1989 AGAn Kilpilahden ilmakaasutehdas käynnistyy, Tehdasautomaationa on ABB:n Advant.

2004 Automaation valvomojärjestelmä päivitetään ABB 800xA:ksi.

2018 AGA sopii ABB:n kanssa Kilpilahden automaatiojärjestelmän päivityksestä.

Huhtikuu 2019 neljä uutta automaatiokeskusta I/O-kortteineen toimitetaan Lindelle.

Kesä 2019 Uusien automaatiokeskusten ja vanhojen tuotannossa olevien keskusten välille rakennetaan runkokaapelit, uudet keskukset kytketään, vanhoille keskuksille rakennetaan riviliitinkentät ristikytkentää varten, koko kaapelointi ja ohjelmistot testataan etukäteen. Valvomon 800xA-ohjelmisto päivitetään versiosta 5 versioon 6.

Syyskuu 2019 Huoltokatkolle varatun kymmenen päivän aikana vanhojen keskusten I/O-kortit puretaan ja kytketään niiden takana olevat kenttälaitteet uudelle keskukselle lähteville riviliittimille. Työ valmistuu seitsemässä päivässä ja kaasutehdas saadaan käyntiin etuajassa.

2034 Varaosien saatavuus päivitettyyn järjestelmään on taattu seuraavaksi 15 vuodeksi.

Teksti: Petja Partanen
Kuvat: Olli Urpela

Linkit

Yhteydenotto

Liitteet

Jaa tämä artikkeli

Facebook LinkedIn Twitter WhatsApp