Print

Precizní polohování dává slavnému plavidlu nový život

-- 01.07.14

Kus historie studené války využívá automatizaci pro precizní ovládání svého plovoucího suchého doku. Levnější součásti a interní technické zajištění umožnily použít vyspělejší systém.

Krytý suchý dok s historií, která by vydala na několik špionážních románů a akčních filmů, nedávno dostal sofistikovanou modernizaci polohování automatizace, která nahradila původní plně manuální polohování. V červenci 2012 zvítězila společnost Bay Ship & Yacht Co. v aukci pořádané americkým námořnictvem na prodej plovoucího krytého suchého doku Hughes Mining Barge (HMB-1). Plavidlo HMB-1 tak zahájilo novou životní etapu jakožto jediný suchý dok na západním pobřeží USA, který je plně krytý a má stahovatelnou střechu.

Společnost Bay Ship & Yacht založil v roce 1977 Bill Elliott za účelem výroby a oprav lodí ze dřeva. Firma se postupem času rozšiřovala a soustředila se na opravy, přestavby a výrobu obchodních a vojenských plavidel a superjacht.

Ponorný dok HMB-1 o výtlaku 6 400 tun byl původně vyroben pro CIA v rámci projektu Azorian, přísně tajné mise na vyzvednutí zbytků sovětské ponorky K-129 ze dna oceánu pobřeží Havaje.

Během zmíněného projektu byl tento 99 m dlouhý a 32 m široký plovoucí dok využívaný společně s vrtnou lodí Hughes Glomar Explorer, o níž se zmiňují romány, jako je „The Ghost from the Grand Banks“ od Arthura C. Clarka a „The http://www.controlengcesko.com/fileadmin/grafika/Barca_Karch/Casopis_CERVEN-CERVENEC_2014/lode_1.JPGHunt for Red October“ od Toma Clancyho. Glomar Explorer zajel do doku HMB-1, který měl stahovací střechu otevřenou, a nepozorovaně vylovoval součásti ponorky pomocí háku upevněného k lodi.

Tajemný dok HMB-1 byl povolán do akce znovu, když jej americké námořnictvo odtáhlo do závodu v Redwood City (Kalifornie), kde jej použilo jako plovoucí suchý dok pro výrobu experimentální neviditelné lodi Sea Shadow. Po dokončení projektu Sea Shadow dalo námořnictvo dok HMB-1 společně s lodí Sea Shadow do aukce s požadavkem, aby neviditelná loď byla sešrotována (obrázek 1).

Kompletní generálka

Po zakoupení doku HMB-1 společnost Bay Ship & Yacht věnovala spoustu úsilí na modernizaci plavidla a jeho přestavbu na obchodní plovoucí suchý dok o výtlaku 6 400 tun se schopností pojmout plavidlo o délce 23 metrů. Původně bylo dno plavidla ponořováno pomocí systému stlačeného vzduchu.

V rámci generální opravy byl pneumatický systém nahrazen systémem, který odčerpává balastní vodu, aby dok snížil. Zaplavením balastních nádrží mohou operátoři ponořit vnitřní dno suchého doku pod hladinu okolní mořské vody až o 11 m, aby mohla plavidla plout dovnitř a ven. Během této operace je naprosto kritické udržovat správný sklon a náklon suchého doku, a to jak při spouštění, tak při zvedání dna, jinak by mohlo dojít ke katastrofální škodě na doku, plavidle nebo obojím.

Před generálkou zde nebyla žádná automatizace řízení tohoto procesu a byla tedy vyžadována velmi pečlivá ruční obsluha. Pro zlepšení této operace se společnost Bay Ship & Yacht rozhodla vybavit dok automatizačním systémem s programovatelnými automaty (PLC) a rozhraními HMI, aby zajistila, že spouštění a zvedání dna suchého doku bude co nejpřesnější a nejefektivnější, a aby zlepšila řízení a monitorování i dalších aspektů provozu.

Snadnější a bezpečnější automatizované operace

Pro dohled a kontrolu nad zaplavováním a odčerpáváním balastních nádrží suchého doku byly zvoleny cenově výhodné programovatelné automaty PLC a rozhraní HMI. Společnost Bay Ship & Yacht navrhla automatizační systém tvořený prvky PLC pro každou z pracovních balastních nádrží, jedním prvkem PLC pro fixní balastní nádrže, jedním nadřazeným řídicím prvkem a pěti rozhraními HMI pro zobrazování a ovládání. Instalace a programování šly podle plánu a zabraly od začátku do konce jen šest týdnů, z velké části díky snadnému použití zvoleného hardwaru a softwaru.

http://www.controlengcesko.com/fileadmin/grafika/Barca_Karch/Casopis_CERVEN-CERVENEC_2014/lode_2.JPGData z 30 diskrétních a 15 analogových vstupů slouží k dohledu nad výškou hladiny v nádržích, nad procentem otevření čtyř zaplavovacích ventilů a nad dvěma sklonoměry. K analogovým vstupům patří tlakové senzory (pro výšku hladiny v nádrži) a ventilové senzory, to vše vedle digitálního sklonoměru, který monitoruje polohu, sklon a náklon.

Diskrétní vstupy mimo jiné zahrnují kontakty pro interní stav čerpadla (závada těsnění, přehřátí) a výstupy z plynulých startérů, které zasílají svůj stav do prvku PLC. Pomocí údajů o poloze doku (natočení) a údajů o výšce hladiny v nádrži ze sklonoměrů provádějí matematické funkce softwaru PLC výpočty potřebné pro automatické řízení čerpadel. Tím je http://www.controlengcesko.com/fileadmin/grafika/Barca_Karch/Casopis_CERVEN-CERVENEC_2014/lode_3.JPGzajištěno, že výška hladiny v nádržích a poloha plavidla jsou v každém okamžiku správné (obrázek 2).

Nový automatizační systém poskytuje schopnost realizovat všechny operace prostřednictvím dotykových obrazovek a tlačítek na ovládacích panelech. Monitorování každého z čerpadel, ventilů a řídicích prvků motorů zajišťuje precizní řízení sklonu a polohy doku, což je kritické při práci s plavidly v ceně mnoha milionů dolarů (obrázek 3).

Protože vyvolávání kritických informací je nyní automatizováno, systém může obsluhovat více operátorů, na rozdíl od pneumatického systému, který mohli manuálně zajišťovat jen vysoce kvalifikovaní operátoři.

Další důležitou vlastností nového automatizačního systému jsou jeho alarmové funkce. Dojde-li k překročení předem nastavených parametrů, spustí se alarm upozorňující operátory na potenciální problém. Systém je navíc napojen na automatické telefonické vytáčecí zařízení, které upozorňuje vybrané pracovníky v případě alarmů mimo jejich pracovní dobu. Tato schopnost vzdáleného upozorňování pomáhá napravovat drobné problémy dříve, než se nahromadí.

Údaje o alarmech, nádrži a sklonu se automaticky protokolují v PLC pomocí hodin reálného času, což umožňuje cenné sledování trendů a monitoruje informace o dobách alarmů, jež jsou zobrazené na rozhraní HMI. Od implementace automatizačního systému se vyskytly už jen drobné problémy, které byly rychle vyřešeny a napraveny.

Úspěch pro mladší pracovníky

Tak jako mnoho dalších oborů se i námořní doprava potýká s nedostatkem operátorů, což souvisí s tím, že zkušení pracovníci odcházejí do důchodu. Mnoho mladších pracovníků nemá tak hluboké znalosti o starších plovoucích suchých docích, což nábor a zaškolení nových operátorů prodlužuje a prodražuje. A navíc pokud existuje jen jeden zaměstnanec, který dokáže manuálně obsluhovat dno suchého doku, operace lze výrazně zkrátit. Nový automatizační systém pracuje bezchybně.

Kompetentní pracovníci byli rychle zaškoleni pro bezpečné obsluhování dna plovoucího suchého doku pod vedením dokmistra. Řízení zajištěné prvky PLC a obrazovkami bylo realizováno tak dobře, že společnost Bay Ship & Yacht plánuje instalaci podobného systému i na druhém starším doku. Tento suchý dok z éry druhé světové války nemá téměř žádné přístrojové vybavení a momentálně jej dokážou obsluhovat jen dva zaměstnanci.

Investice: Jedna třetina nákladů

Když společnost Bay Ship & Yacht začala s generální opravou, dodavatel automatizace chtěl 36 000 dolarů za systém, který by automatizoval jen monitorování výšky hladiny v šesti nádržích. To přesahovalo rozpočet a výsledný systém by nesplňoval všechny požadavky. Společnost Bay Ship & Yacht se rozhodla realizovat projekt, včetně instalace a programování, vlastními silami.

Celkové náklady na automatizační systém od jiného dodavatele činily přibližně 12 000 dolarů. Z toho bylo 5 000 dolarů vyhrazeno na 15 analogových senzorů, které monitorují výšku hladiny v nádržích, pozice ventilů, stejně jako polohu, sklon a náklon.

Původní plán znamenal použít manuální samostatný systém stlačeného vzduchu, který by poskytoval jen údaje o nádrži a nekomunikoval by s ostatními systémy. Avšak peníze ušetřené nákupem levnějších komponent a realizací projektu vlastními silami zajistily zdroje pro vybudování vyspělejšího automatizačního systému přinášejícího výhody vypsané v tabulce.

http://www.controlengcesko.com/fileadmin/grafika/Barca_Karch/Casopis_CERVEN-CERVENEC_2014/lode_5.JPG

http://www.controlengcesko.com/fileadmin/grafika/Barca_Karch/Casopis_CERVEN-CERVENEC_2014/lode_4.JPGVětší míra kontroly nabízí preciznější operace, než bylo dříve považováno vůbec za možné, a získaná zkušenost usnadnila replikaci projektu pro modernizaci dalšího plavidla. Nákup a modernizace automatizace v doku HMB-1 dovolily společnosti Bay Ship & Yacht rozšířit její schopnosti a dokáže nyní pracovat i na širších plavidlech. Také stahovatelná střecha umožňuje snadnější kontrolu nad odpadními produkty, maximalizuje kontrolu kvality při natírání a zamezuje ztrátě produktivity z důvodu nepříznivého počasí (obrázek 4).

Společnost Bay Ship & Yacht je velice hrdá na to, že měla příležitost pracovat na tak specifickém plavidle, jako je Hughes Mining Barge, a že mu dala nový život jakožto civilnímu plovoucímu suchému doku. Tento jedinečný projekt byl úspěšný také v tom, že budoucím klientům pomohl poskytovat jen ty nejlepší služby. ce

Ben Chisolm pracuje jako ředitel pro informační technologie ve společnosti Bay Ship & Yacht, Christine Lesherová je partnerka společnosti ControlsPR. Článek upravil Mark T. Hoske, obsahový ředitel společnosti CFE Media, která vydává časopis Control Engineering, kontaktovat jej můžete na e-mailové adrese mhoske@cfemedia.com.

Autor: Ben Chisolm, Bay Ship & Yacht; Christine Lesherová, ControlsPR


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Technical Computing Camp 2019
2019-09-05 - 2019-09-06
Místo: Hotel Fontána, Brněnská přehrada
Moderní technologie ve farmacii
2019-09-24 - 2019-09-24
Místo: Brno
Moderní technologie v potravinářství
2019-09-25 - 2019-09-25
Místo: Brno
Mezinárodní strojírenský veletrh 2019
2019-10-07 - 2019-10-11
Místo: Výstaviště Brno
MSV TOUR 2019
2019-10-07 - 2019-10-10
Místo: MSV, Brno

Katalog

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

EWWH, s. r. o.
EWWH, s. r. o.
Hornoměcholupská 68
102 00 Praha 10
tel. 734 823 339

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 720 981 181

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Na internetu
V tištěných médiích
Na veletrzích a výstavách
Jinde

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2019 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI