FDT-technologie maakt centrale toegang tot alle instrumenten mogelijk

FDT-technologie maakt centrale toegang tot alle instrumenten mogelijk 
Dr. Christine Eckert Een productiebedrijf die nieuwe technologieën wil implementeren wordt altijd geconfronteerd met de vraag hoe deze het best geïntegreerd kunnen worden. Nedmag vond een opvallende oplossing. 

De installaties van het chemiebedrijf Nedmag zijn meegeëvolueerd met het concern. Op alle niveaus heeft dit geleid tot een verzameling van besturingen, procesbesturingssystemen, remote I/O’s en veldapparatuur van verschillende soorten en fabrikanten. De verschillende componenten maken daarbij ook nog eens gebruik van uiteenlopende communicatieprotocollen en integratietechnologieën. Verticale integratie is daarmee een serieuze uitdaging geworden. Aan die uitdaging is concreet gestalte gegeven door de toepassing van Field Device Tool (FDT)-technologie, een zeer veelzijdige frameapplicatie en een intelligente gateway. De geïntegreerde oplossing zorgt voor aanzienlijke kostenbesparingen gedurende de volledige levenscyclus van de fabriek en heeft de weg vrijgemaakt naar efficiënt asset management. 

De grondstof die Nedmag verwerkt wordt diep onder de aardkorst gewonnen. In het noorden van Nederland bevindt zich op een diepte van ca. 1.500 m magnesiumchloridezout van zeer hoge kwaliteit. Jaarlijks wordt hiervan door Nedmag ongeveer een halfmiljoen ton gewonnen.

Nedmag, dat ongeveer 160 medewerkers heeft, is één van de marktleiders in Europa op het gebied van zeer zuiver, synthetisch (dead burned) magnesiumoxide (DBM). De omzet van DBM in 2007, magnesium en calciumchloride bedroeg meer dan € 75 miljoen.. Magnesiumoxide, gesinterd op hoge temperatuur, wordt onder meer gebruikt bij de productie van staal en cement.

De toepassingsmogelijkheden van magnesium en calciumchloride zijn even veelzijdig als veelomvattend. Ze worden niet alleen toegepast bij olie- en gaswinning maar ook als voedingsadditief in de landbouw. Tijdens winterse perioden zorgen de grondstoffen er daarnaast voor dat de straten sneeuwvrij blijven, terwijl ze in warmere streken, zoals Saoedi Arabië, juist worden ingezet om wegen stofvrij te houden.

Veelbelovend concept
Toen Wim Zomer, hoofd van Nedmag’s technische automatisering, bij het bedrijf kwam, zou er bij downtime van de fabriek twee dagen nodig geweest zijn om deze opnieuw op te starten. “Dat kost zoveel geld dat het veel efficiënter is om te investeren te maken die de fabriek draaiende houdt. Dat hebben we dan ook gedaan.” In de laatste paar jaar heeft het bedrijf jaarlijks continue € 8 – 10 miljoen geïnvesteerd in nieuwe projecten en in de modernisering van de automatisering. 
Het volgende grote doel van de divisie manager: vóór zijn pensionering over vijf jaar wil hij de drie afzonderlijke Nedmag fabrieken (droge en natte productie en Calmag) integraal kunnen benaderen. In de nabije toekomst wil het bedrijf alle 4.000 intelligente HART devices vanaf één server kunnen benaderen, uitlezen en onderhouden. Dit moet gecombineerd worden met een modern asset management.

“In eerste instantie hadden we besloten dat het HART moest worden. Dat is de technologie die we willen behouden.Tegenwoordig beschikt eenderde van onze instrumenten over intelligentie”, aldus Zomer.

“Het grote idee was om alle apparatuur vanaf één centraal punt toegankelijk te maken. Daar heb ik een concept voor ontwikkeld dat ons de komende tijd nog wel even bezighoudt.”. Voor de ontwikkeling van de automatiseringstructuur werden verschillende leveranciers geraadpleegd.

Uiteindelijk beoordeelde het team een half dozijn softwarepakketten voor device-integratie, waarna het Nedmag-team voor de FDT-technologie koos omdat deze het best bij de doelstellingen past. Steeds wanneer iemand van de onderhoudsafdeling in het veld werkzaamheden moet uitvoeren, stapelen de uren zich snel op. Zomer: “De kosten rijzen de pan uit ; we besteden teveel geld hieraan. Er is ruimte voor verbetering en dat willen we in de toekomst ook benutten. Met de FDT-technologie kunnen we de beschikbaarheid verhogen en het aantal downtimes reduceren. Wanneer dan ook een deel van de fabriek uitvalt, kost ons dat nu € 30.000.”

Toegevoegde waarde
Voor de FDT-frameapplicatie werd als eisen gesteld dat er tussen devices en laptops een point-to-point verbinding tot stand kon worden gebracht, dat de data op een laptop ingelezen kon worden en worden gesynchroniseerd op de server.
Niet alle software biedt deze mogelijkheden. Fieldmate, Yokogawa’s tool voor devicemanagement, voldoet aan de eisen en geldt als Universal Storage Platform. Het geïntegreerde device-management is de eerste tool op de markt die met alle devices kan communiceren. Het ondersteunt FDT- en Device Description (DD)-technologie en maakt geen onderscheid tussen HART, Foundation Fieldbus of Profibus. Voor Nedmag was dit een extra reden om voor deze oplossing te kiezen. Met slechts een paar klikken is alle moderne veldapparatuur onbeperkt toegankelijk waardoor onderhoud aanzienlijk efficiënterer wordt. In Zomer’s woorden: “Wij gebruikers willen één enkele configuratietool waarmee we toegang hebben tot alle remote-apparatuur. Wat we niet willen, zijn fabrikant-specifieke en tijdrovende softwarepakketten die je maar een enkele keer per jaar gebruikt waardoor niemand weet hoe je ermee moet werken.” 

De voordelen van FDT worden tijdens de engineeringfase duidelijk. Verschillende zaken kunnen wachten tot later. Het is bijvoorbeeld niet langer cruciaal om alle instrumenten van te voren te configureren. Ook tijdens de commissioning wordt van de technologie geprofiteerd. Tot nu toe had Nedmag twee technici nodig om alle instrumenten te parametriseren. Tegenwoordig kan dit werk door één medewerker in aanzienlijk minder tijd gedaan worden. Als al het werk klaar is komt het regelmatig voor dat er een modificatie van het meetbereik nodig is. Het automatiseringsteam moest hiervoor het betreffende apparaat verwijderen en vervolgens kalibreren. “Met HART-communicatie is dit veel eenvoudiger geworden. We besparen aanzienlijk op tijd en kosten. De grotere flexibiliteit stelt ons in staat om sneller en beter te reageren op de steeds wijzigende eisen die procesengineering stelt ”, verklaart Zomer. 

Vertaalhulp tussen werelden 
In de toekomst hebben stafdiensten toegang tot Fieldmate via een Ethernet-netwerk.

“Het briljante van dit concept is dat we de infrastructuur kunnen gebruiken die al in elke kamer aanwezig is”, aldus Zomer. Via een beveiligde internetverbinding kunnen de teamleden zelfs ‘s nachts of tijdens de weekeinden van huis uit een verbinding tot stand brengen en actie ondernemen.” Om toegang te krijgen met de ET200M Siemens remote I/O, die via Profibus is gekoppeld met een centraal punt, ontbrak een laatste puzzelstuk: een Ethernet-Profibus-Interface. Tijdens een beurs werd kennis gemaakt met een gateway die HART transparant via internet mogelijk maakt. De leverancier kon echter geen ondersteuning bieden voor de Siemens remote I/O of een device type manager (DTM). Veel tijd ging hierdoor verloren. Het automatiseringsteam van Nedmag zocht daarom naar een geïntegreerde oplossing: een gateway en driver van één leverancier. 

Uiteindelijk werd de xEPI interface van communicatiespecialist Trebing & Himstedt gevonden. Als onderdeel van de TH DTM bibliotheek, was de DTM voor de ET200M Siemens remote I/O al gecertificeerd. “De Ethernet-ProfibusS-Interface xEPI draaide direct zonder problemen”, aldus Zomer. “Zonder deze gateway konden we geen enkele remote I/O of device in de FDT/frameapplicatie ‘zien’. Centrale toegang zou daarmee buiten handbereik zijn gebleven. Het is vitaal dat HART via Profibus beschikbaar en toegankelijk is, onafhankelijk van de systeemaanbieder.” 

Kostenbesparende data 
Op dit moment hebben de automatiseringspecialisten van Nedmag toegang tot een deel van de 4.000 instrumenten via HART en portable PC’s, maar het aantal groeit echter gestaag. Door de positieve ervaringen met device operation via FDT, worden ook andere delen van de fabriek stapsgewijs gekoppeld. Momenteel lopen er vier pilot-projecten bij het bedrijf. Het team wil alles aanzienlijk versnellen en de automatisering van de sinteroven voor het belangrijkste product  bijvoorbeeld, Dead Burned Magnexia Oxide, staat voor dit jaar gepland. “We kunnen nu zeggen dat we aan Asset Management willen doen, maar zoiets lukt niet van het ene op het andere moment. Belangrijk is de wil om de volgende stap te nemen”, benadrukt  Zomer. “De gedetailleerde en veelomvattende informatie van de intelligente devices is de basis voor kostenbesparingen.” Zo kunnen parameters worden vergeleken en kan de koelwaterconsumptie worden gevolgd. Als deze laatste toeneemt, duidt dat op een vervuilde koeler die de volgende nacht moet worden gereinigd. Efficiënt Life Cycle Management betekent dat de juiste hoeveelheid onderhoud wordt gedaan – niet te veel en niet te weinig. FDP-technologie, Yokogawa Fieldmate en de xEPI van Trebing & Himstedt xEPI maken dat mogelijk. 

Meer informatie:
Wim Zomer 
Nedmag Industries 
Veendam
Tel.: 0598 651230 
Fax: 0598 651226 
w.zomer@nedmag.nl 
www.nedmag.nl