Technologie

Rejestratory zakłóceń firmy TRONIA

Jakiś czas temu zaczepiła mnie na ulicy starsza pani z rowerem. Rozmawialiśmy o różnych sprawach, a w pewnym momencie zapytała, co produkuje nasza firma. Odpowiedziałem, że rejestratory zakłóceń. „Oj panie, a po co to komu potrzebne?!”

Nie byłem przygotowany na takie pytanie. Co innego na prezentacji u potencjalnego klienta – tam mogę godzinami roztrząsać z fachowcami poszczególne parametry, funkcje, zastosowania itd. Ale jak to wytłumaczyć starszej pani, której kontakt z elektrycznością zaczyna i kończy się na gniazdku elektrycznym?

Oczywiście, mógłbym opowiedzieć o elektrowniach, rozdzielniach, czy dużych zakładach przemysłowych, w których nasze rejestratory pracują : w Bełchatowie, Łaziskach, czy Głogowie, gdzie monitorują pracę generatorów, transformatorów i innych urządzeń. Harmoniczne,  składowe symetryczne, zakłócenia w normalnej pracy – to tylko kilka zjawisk, które są na co dzień analizowane. Z jednej strony pomagają specjalistom od utrzymania ruchu diagnozować stan instalacji, a z drugiej strony pozwalają ocenić jakość generowanej energii, czy wielkość zewnętrznych zakłóceń, objawiających się czasem kołysaniem napięcia w liniach przesyłowych.

Perła 2017. Puchar Energetab 2017

Osobnym problemem są awarie, które spotykają nawet najbardziej dopracowane i odpowiednio zabezpieczone urządzenia. Czasem przyczyną jest błąd człowieka, czasem niesprawność izolacji, a innym razem nieprzewidziany efekt rutynowych prac. Rejestratory zakłóceń mogą wskazywać błędne przełączenia, wadliwe działanie łączników, wzrost temperatury czy impedancji lub przeciążenia instalacji elektrycznej. Jeśli użytkownik zauważy odpowiednio wcześnie problem, może zaplanować przegląd, wymienić wadliwy element, lub przeciwdziałać w inny sposób.

Kiedy jednak dojdzie do awarii, wówczas rejestratory również mogą okazać się pomocne, gdyż na podstawie ich rejestracji można czasem precyzyjnie zlokalizować miejsce, w którym zakłócenie pojawiło się najpierw, zanim przeniosło się na inne obiekty. Dzięki temu można szybciej usunąć niesprawność, skrócić czas awaryjnego przestoju, a w konsekwencji – ograniczyć straty, wywołane przez awarię. Jak widać, przy odpowiednim wykorzystaniu, rejestratory zakłóceń mogą istotnie wpływać na ekonomiczny wynik całej firmy.

Firma TRONIA Sp. z o.o. dostosowuje produkowane przez siebie rejestratory zakłóceń do potrzeb użytkownika. Ułatwia to modułowa konstrukcja rejestratorów. Jeśli użytkownik chce monitorować jedynie kilka napięć lub prądów, może zamówić niewielkie urządzenie przenośne, zawierające jedną kasetę 19-calową o wysokości 3U, w której mieści się zarówno rejestrator na 8 sygnałów analogowych i 16 dwustanowych, jak również zasilanie. Jeśli potrzeby użytkownika są większe, może zamówić szafę z wieloma rejestratorami, osobną kasetą zasilania i komputerem przemysłowym, którego oprogramowanie umożliwia konfigurowanie rejestratorów, monitorowanie ich stanu, odbieranie i przetwarzanie rejestracji, jak również przesyłanie rejestracji do serwera sieci zakładowej.

Zdarza się również, że zamiast doprowadzać sygnały do rejestratora z odległych miejsc, taniej i wygodniej jest rozmieścić rejestratory blisko źródeł sygnałów, a wykonywane przez nie rejestracje przesyłać do serwera, gdzie są dostępne dla wszystkich zainteresowanych. Takie rozwiązanie jest zastosowane na przykład w Elektrowni Bełchatów, gdzie zainstalowanych jest 16 systemów rejestrujących typu SRZ-AMP, monitorujących łącznie ponad 700 sygnałów analogowych (i dwa razy więcej sygnałów dwustanowych) w nastawniach bloków oraz w rozdzielniach potrzeb własnych. Są tam niewielkie systemy na 8 wejść analogowych, ale również większe, na ponad 50 sygnałów. Każdy system pracuje autonomicznie, co zwiększa niezawodność całej sieci rejestratorów.

Firma TRONIA zrealizowała nieco inną koncepcję sieci rejestratorów w Hucie Miedzi „Głogów”. 21 rejestratorów, zgrupowanych w sześć systemów rejestrujących typu SZARM, o częstotliwości próbkowania 100 000 próbek na sekundę, połączonych jest światłowodami w ten sposób, że rejestrator rozpoczynający rejestrację generuje impuls o czasie trwania 20 mikrosekund, który wyzwala rejestrację pozostałych 20 rejestratorów. Inaczej mówiąc, wszystkie urządzenia pracują jak jeden rejestrator, wykonujący jednocześnie 21 rejestracji, choć odległości między systemami sięgają kilku kilometrów. Rejestracje są następnie przekazywane wydzieloną siecią światłowodową do komputera centralnego, w którym są automatycznie przetwarzane według ustalonego algorytmu. Uwalnia to użytkownika od mozolnego analizowania wielu plików, wyliczania różnych wielkości, czy oceny kolejności poszczególnych zjawisk. Dla każdego zdarzenia przygotowywany jest krótki raport, informujący o konfiguracji monitorowanej instalacji (stany łączników), wybranych parametrach (np. temperaturach), czy przyczynie wykonania rejestracji.

SZARM przenośny

Tylko zapisy wskazujące na wystąpienie określonych zjawisk są przez komputer centralny przesyłane wraz z raportem do serwera sieci zakładowej. W ten sposób sieć zakładowa nie jest przeciążona przesyłaniem rejestracji, zaś do serwera trafiają tylko najważniejsze dane. Użytkownik może analizować zapisy na różne sposoby, zarówno w postaci „planszy synoptycznej” obrazującej całą sieć, jak i w postaci przebiegów czasowych, wykresów zawartości harmonicznych i wielu innych funkcji, odnoszących się do poszczególnych sygnałów lub ich grup. Przy projektowaniu rejestratorów nasi konstruktorzy  zwracali szczególną uwagę na ich uniwersalność i niezawodność.

Uniwersalność oznacza możliwość monitorowania w rejestratorze różnych sygnałów: napięć od pojedynczych woltów do 400 V AC/DC lub prądów od pojedynczych mA do 100A AC/DC. Elementem sprowadzającym mierzony sygnał do standardowego zakresu wartości jest moduł wejść analogowych. Inaczej mówiąc, jeśli użytkownik chciałby zmienić kontrolowane przez rejestrator  sygnały, powinien jedynie wstawić  odpowiednie moduły i zmodyfikować konfigurację rejestratora. W prosty sposób można zmienić np. rejestrowanie napięć / prądów zasilających na monitorowanie sygnałów 4-20 mA z czujników temperatury, ciśnienia, przepływu itp.

Modułowa konstrukcja rejestratora zwiększa również jego niezawodność. Uszkodzenie jednego lub kilku torów pomiarowych nie przeszkadza w pracy pozostałych części rejestratora. Niesprawny moduł można wymontować i na czas jego naprawy zrezygnować z rejestrowania danych sygnałów, albo wstawić moduł zapasowy. Analogicznie, w przypadku awarii jednego z wielu rejestratorów w danej szafie, pozostałe rejestratory pracują bez przeszkód. Dużym problemem w wieloletniej produkcji rejestratorów jest dostępność komponentów. Dotyczy to zarówno mechaniki (np. złącz), jak i drobnych elementów, czy układów scalonych (włącznie z mikroprocesorami). Producenci z różnych powodów przerywają wytwarzanie różnych produktów, dla których czasem nie ma bezpośrednich zamienników. To, co podczas projektowania rejestratora było powszechnie dostępne i stosunkowo tanie, nagle staje się w zasadzie nieosiągalne. Jest to przyczyną ciągłych modyfikacji konstrukcji rejestratorów, w celu dostosowania ich do nowych komponentów. Czasem efektem zmian jest wprowadzanie nowych funkcji użytkowych lub poprawa parametrów działania rejestratora. Analogiczny wpływ ma wprowadzanie kolejnych wersji Windows jako systemu operacyjnego koncentratora. Co prawda pojawiają się nowe funkcje i możliwości, ale niektóre rozwiązania programowe, które „od zawsze” działały, nagle są blokowane, zmuszając do modyfikacji oprogramowania.

Nie są to nowe problemy, ale ostatnie zawirowania ze światowymi łańcuchami dostaw znacznie je nasiliły.

Takie tematy przyszły mi na myśl, kiedy starsza pani zadała swoje proste pytanie. Jak mam jej wytłumaczyć choć część problemów związanych z logistyką, ewolucją projektu, czy marketingiem, z którymi mamy do czynienia na co dzień. Jak w prostych słowach opisać konstrukcję, możliwości, a przez to użyteczność naszego produktu?

Spróbowałem metody „wyjaśniania na jabłuszkach”: „Widzi pani, gdybyśmy zainstalowali nasz rejestrator w pani domu, moglibyśmy sprawdzić, czy ma pani w gniazdku prawidłowy sinus…”

Starsza pani przez chwilę patrzyła na mnie przeciągle, po czym bez słowa wsiadła na rower i odjechała, kręcąc głową.

I tak spaliłem kolejną prezentację.

Janusz Proniewicz, TRONIA Sp. z o.o.

Sierpień 2022r.

Click to comment

Leave a Reply

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

To Top