Lehti 7-1999 (Kemian teollisuus, energiatalous ja energian teollisuus)

Pääteemana on kemian teollisuus energiatalous ja energian teollisuus

Automaatioasiantuntijuuden haasteet  
Äskettäin sattui silmiini sanomalehtiuutinen, jossa kerrottiin suomalaisten energia-alan yritysten menestyneen maailmalla hyvin. Energia-alan automaatioinsinöörien kysyntä on vilkasta myös työpaikkailmoitusten perusteella: ’’Voimalaitosautomaatiosuunnittelija saa paikan’’ Hakijoilta edellytetään paitsi kielitaitoa ja matkustushalukkuutta, ennen kaikkea hyvää voimalaitosprosessien tuntemusta, säätötekniikan menetelmien hallintaa ja automaatiojärjestelmien tuntemusta. Mutta mistä energia-automaation asiantuntijoita valmistuu? Teknillisten korkeakoulujen suunnasta katsottuna ei mistään. 

Automaatioseuran toiminnassa olevista jaoksista vanhin ja suurin, voimalaitosjaos, järjestää alansa koulutusta ajankohtaisista, energia-automaatio-asiantuntijuutta kehittävistä, aiheista. Viime aikoina on kokoonnuttu esimerkiksi turbiinisäätöjen ja kierrätyspolttoaineiden käytön tiimoilta. Harrastuspohjalta toimiva jaos ei kuitenkaan voi olla, eikä sen tule olla, päätoiminen koulutusyksikkö. Jaoksen tehtävänä on järjestää tietoiskutyyppisiä tilaisuuksia ja olla alan toimijoiden suhteiden luomisen kanavana. Energia-automaation peruskoulutus tulee hoitaa muualla. Teollisuusprosesseja kehitetään toiminnaltaan ketterämmiksi. Prosessin toimintaa tasaavat kapasiteetit pyritään minimoimaan mahdollisimman pieniksi. Näin säästetään investointi- ja käyttökustannuksissa. Myös prosessien dynamiikka nopeutuu. Hyvä niin, kunhan vain muistetaan, että näillä uusilla hienoilla prosesseilla on kyettävä tekemään myös hyvää ja tasalaatuista lopputuotetta, olipa se sitten paperia, sähköä tai prosessihöyryä. Pelkkä PID-säätö ei riitä stabiloimaan uuden sukupolven prosessien toimintaa eikä siirtämään prosesseja nopeasti toimintapisteestä toiseen. Sen sijaan joudutaan turvautumaan kehittyneempiin säätömenetelmiin, joiden soveltaminen edellyttää hyvää prosessi- ja menetelmätuntemusta. Ei riitä, että osataan rakentaa kehittyneitä säätömenetelmiä soveltavia järjestelmiä, joiden avulla demonstroidaan eri tekniikoita. Samasta osaajasta on löydyttävä lisäksi tietämystä ja ymmärrystä siitä, miten prosessit toimivat ja miten erilaiset ilmiöt vaikuttavat prosessien käyttäytymiseen. Näistä tarpeista johtuen voimalaitosautomaation professuurille olisi nyt selvä tilaus. Oppituoliin tulisi koota kattava yhdistelmä prosessitekniikkaa, säätö- ja instrumentointitekniikkaa, teoriaa ja käytäntöä.  

Voimalaitosautomaation peruskoulutuksen mallilleen saattamista odotellessa  voimalaitosjaos kantaa edelleen kortensa kekoon energia-alan automaatioon liittyvän tiedon jakajana. Jaoksen toiminta koostuu 2–5 vuotuisesta tilaisuudesta. Syksyisin ja keväisin järjestetään seminaarit, joihin liittyvät vierailut valituissa tutustumiskohteissa. Talvisin järjestetään koulutustilaisuus, jota mahdollisuuksien mukaan kierrätetään eri paikkakunnilla. Lähinnä opiskelijoille suunnattujen tilaisuuksien tavoitteena on siirtää kokeneiden suunnittelijoiden ja käyttöhenkilöiden kokemuksia alalle valmistuville uusille insinööreille. Kahden-kolmen vuoden välein jaos järjestää laajempia tilaisuuksia, joissa on ollut mukana myös kansainvälisiä luennoitsijoita.  Viimeisimmässä eli turbiinisäätöseminaarissa luennoitsijoiden lisäksi myös kuulijakunta oli kansainvälistä. Mukaan oli kutsuttu Automaatioseuran ruotsalaisen sisarjärjestön ITF:n jäsenistö, josta oli mukana kymmenkunta henkilöä.  

Marraskuun 16. päivänä järjestetään energiateollisuuden kenttäväyläsovelluksiin liittyvä seminaari Neles Automationin tiloissa Helsingin Roihupellossa. Tilaisuus on sovitettu 17.–19. marraskuuta Messukeskuksessa pidettävien Energiamessujen yhteyteen. Näin kauempaakin messuille saapuvat voivat yhdistää kaksi asiaa. Talvella 2000 tarjoamme seminaaripäivän voimalaitosten perussäädöistä ja kehittyneiden säätömenetelmien sovelluksista voimalaitosympäristössä. Tilaisuus tullaan kierrättämään eri korkeakoulupaikkakunnilla. Lopuksi toivomus. Osallistukaa jaosten järjestämiin tapahtumiin. Jos mielessänne on aiheita, joista haluaisitte järjestettävän tilaisuuksia, tai kiinnostavia tutustumiseen houkuttavia kohteita, esittäkää toiveitanne jaostojen johtokunnille. Tieto kulkee kätevästi esimerkiksi sähköpostilla automaatioseuran internet-kotisivujen kautta tai suoraan henkilökohtaisin yhteydenotoin. 

Yrjö Majanne 
Voimalaitosjaoksen johtokunnan  
puheenjohtaja 
email: yrjo.majanne@ad.tut.fi  
 

Ari Aitolahti, Björn Hamström ja Jukka Seppänen,  
Fortum Oil and Gas Oy, Porvoon jalostamo
Kävelytä prosessisi kuilun reunalle ja pistä henkseleistä roikkumaan!
Parhaimmat säätötekniikalla saatavat tuotot löytyvät sen kuilun reunalta, mistä alkaa prosessien epälineaarisuus. Monimuuttujasäädöt yhdessä muiden uusien tekniikoiden kanssa ovat hyvä ja toimiva työkalu näiden hyötyjen realisoimisessa. Porvoon jalostamolla ennustavia, mallipohjaisia monimuuttujasäätöjä on käytetty jalostamoprosessien ohjauksessa jo toistakymmentä vuotta. Saadut kokemukset ovat olleet hyviä alusta alkaen, mikä on johtanut tasaisesti laajenevaan sovelluskantaan. Viime aikoina monimuuttujasäädinsovelluksia on täydennetty neutraaliverkoilla ja sumean säädön keinoin. 
      
Karri Airola, Energia-Ekono Oy  
Yrjö Majanne, Tampereen teknillinen korkeakoulu, automaatio-   
ja säätötekniikan laitos 
Voimalaitoksen dynaamisten häiriöiden hallinta, simulointi suunnittelun osana
Konsultoiva suunnittelu on eräs eniten kilpailtu alue ulkomaisten toimeksiantojen alueella. Energia-Ekono toimii tällä alueella Jaakko Pöyry Oy:n energia-asiantuntijana. Menestyäkseen kilpailussa pitää olla annettavana jotain enemmän kuin paikallisilla yrittäjillä, joilla on kotikenttäetu. Pienuus voi olla myös valtti: yhteistyötä on helpompi tehdä tuttujen kanssa kuin suurten kesken. Tässä kerrotun kehitysprojektin puitteet ovat mainio esimerkki siitä, mihin  utomaatioseuran puitteissa syntynyt yhteistyö voi johtaa. 
 
Pekka Komulainen, TKK Systeemitekniikka
Paperikoneen määränpää pH-mittaus ja -säätö 
Paperikoneen märänpään pH:n hallinta on välttämätön edellytys koneen hyvälle ajettavuudelle. pH-anturien järkevällä sijoittelulla voidaan parantaa mittausten luotettavuutta ja edelleen pH:n säätöä. 
  
Jami Eskelinen ja Markku Tuovinen, Neles Automation
Energianhallinta-soveluksista avain markkinaohjautuvaan tuotantoon 
Uudella vuosituhannella energiamarkkinat vapautuvat kokonaan kautta Euroopan. Kun markkinat asettavat energialle hinnan, on voimalaitoksen tuotannon-ohjauksella edessään uudet haasteet. Suunnannäyttäjinä alueellisten monopolien purkamisessa ovat olleet Iso-Britannia ja Pohjoismaat, joissa hintakilpailu on saanut energian tuottajan jo toistuvasti kysymään itseltään: ’’Millä hinnalla pystyn energiaa myymään?’’
  
Sara Paunonen, KCL Development Oy  
Paperinvalmistusprosessin jatkuvatoiminen ja älykäs diagnostiikka
Uusimpiin mittalaitteisiin on sisällytetty kunnon ja laadussa pysymisen automaattista tarkkailua. Modernien suurikapasiteettisten paperikoneiden ajaminen tehokkaasti vaatii prosessin tarkastelua myös suurempana kokonaisuutena. Kokonaisvaltaiseen tarkasteluun sisältyy ilmiöiden monimutkaisten syy- ja seuraussuhteiden hallinnan kaltaisia lisävaikeuksia. Jatkuvatoimisen seurannan avulla selvitetään tuotteen laadun heikentymisen syyt tehokkuutta pienentävän prosessilaitteiden vikaantumisen syiden lisäksi. Prosessin alkavan vian huomaamiseksi tarvitaan kehittyneitä laskennallisia menetelmiä ja usean mittauksen samanaikaista tarkastelua. 

Matti Visuri, Fortum Engineering Oy
Sähkömittaus mukautuu uusiin tarpeisiin
Sähkömarkkinoiden nopean kehityksen myötä on energianmittaus tullut entistämonimutkaisemmaksi. Asiakkaan ja energianmyyjän aikaisemmin stabiilimittaus- ja laskutus-tilanne on muuttunut dynaamiseksi. Tällöin on myösjouduttu modernisoimaan nykyisiä mittaus- ja laskentajärjestelmiä. Kokonaanuutena liiketoimintana on kuvaan tullut mittauspalvelujen tarjonta. Näin verkkoyhtiön tai energialaitoksen resurssit on voitu vapauttaa varsinaiseen pääliiketoimintaan.  
 
Arto Juvonen, Borealis Polymers Oy 
Laatua ja säästöä ylemmän tason säätöjärjestelmästä
Esimerkkinä Borealis Polymers Oy:n LDPE-laitos. Ensin kannettiin vanhat, turvalliset, lähes 30 vuotta palvelleet Foxboron analogia-säätimet pois ja tilalle tuotiin Valmet XDi.  
Muutos oli suuri,  mutta jatkoa seurasi. 
 
TkT Leena Yliniemi, Oulun yliopisto 
Säätötekniikan laboratorio  
Infotech Oulu  
Rumpukuivaimen älykäs säätö
Rumpukuivaus on erittäin monimutkainen prosessi, joka vaatii runsaasti energiaa ja aiheuttaa ympäristölle pölyongelmia. Eräs varteenotettava vaihtoehto kuivaimen tehokkuuden ja toiminnan parantamiseksi on kehittää sen säätöä perustuen sumeaan logiikkaan ja neuroverkkoihin, sillä ’’vanhana’’, tunnettuna prosessina siitä on runsaasti olemassa kokeellista tietoa ja heuristista tietämystä säätimen suunnittelua ja toteuttamista varten.