Keahole電廠憑藉羅克韋爾自動化PlantPAx系統達到預期的正常運行時間和可靠性水平

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Keahole電廠憑藉羅克韋爾自動化PlantPAx系統達到預期的正常運行時間和可靠性水平Keahole電廠憑藉羅克韋爾自動化PlantPAx系統達到預期的正常運行時間和可靠性水平，對於遊客來說，夏威夷以其迷人的海灘、美味的當地菜餚和無限貼近大自然而聞名。但夏威夷還是地球上最孤立的島鏈，120多萬人在該州美麗的六個主島上常年居住，他們的日常生活都需要電。

目錄

案例背景介紹

1 項目背景

夏威夷「大島」比其它五個島的面積總和還要大，是美國最大的島嶼。事實上，由於島上有一座名為基拉韋厄的活火山，大島還在繼續變大。島上的居民和公司都依靠着 Keahole電廠來提供電力，正是由於他的存在，夏威夷州才從舊時的夏威夷王國變成一個現代化的州。

2 面臨的挑戰

Keahole電廠位於夏威夷大島上的凱路亞-可納，是該島上最大的工廠，有三台燃氣輪機，每年可生成大約2.4億度電，接近全島發電量的四分之一。

過去，該公司超過50%的停產時間都是由透平機供電的控制系統出現故障引起的。「原始的透平控制系統完全專有，還面臨着整體淘汰的局面，替換零件基本上不存在。如果一些零件發生故障，而我們又無法用萬能工具卡修復，那麼就需要請一位控制工程師坐飛機過來處理故障，這樣做可能花費數萬美元。」HELCO的生產部經理NormanVerbanic說。

由於位置過於孤立，維修零件要兩天以上的時間才能到達。控制工程師從其他國家/地區飛到島上來耗時更久。因此，Keahole電廠在那段時間裡減產接近50%。為了提高正常運行時間比例，Keahole電廠需要一個具有開放式架構的新透平控制系統，這樣電廠的員工就可以自行處理故障並進行優化，無需求助於外部專家。

案例實施與應用情況

3 解決方案

在Verbanic和他的團隊決定替換他們過時的透平控制系統後，他們迅速鎖定了羅克韋爾自動化的PlantPAx過程自動化系統。PlantPAx系統基於羅克韋爾自動化的集成架構平台，可以提供統一的過程、離散和信息解決方案。整個系統使用羅克韋爾自動化軟件提供的 RSLogix™ 5000軟件進行配置，並通過ControlNet™網絡與I/O輸入通信，而第三方操作員界面則可通過EtherNet/IP™網絡進行通信。

「我們也曾把目光投向其他傳統的DCS供應商，但是他們的系統都是專有、封閉的系統，備件、維護和支持協議也都十分昂貴。」Verbanic說。「我們熟悉羅克韋爾自動化的產品，並且了解我們可以自行對PlantPAx系統進行故障處理、維護和優化。」

Wood Group是羅克韋爾自動化合作夥伴聯盟的授權系統集成商，他們承接了新透平控制系統的安裝工作。「我們將PlantPAx系統與所有其它DCS系統進行了比較，旨在證明 PlantPAx系統支持高帶寬和快速執行速率，能夠滿足高速航改式燃氣輪機的要求。」WoodGroup控制部門項目經理Clark Weaver說。

在Keahole電廠，Wood Group的工程師保留了先前控制系統的原始I/O，但是移除了此前引發許多問題的原始處理器。「我們的原始系統是一種三重冗餘系統，每台透平機都配有三個獨立的處理器和I/O卡，」Verbanic解釋道。「在新系統下，我們可以利用原始的三重I/O現場設備，並使其搭配一些針對簡單PlantPAx處理器簡化的新型三重I/O模塊。這樣可以在簡化系統架構的同時保護過程正常運行時間，避免受到意外故障的影響。」PlantPAx的處理器還配備有並聯冗餘電源，增強了可靠性。

此外，Allen-Bradley® XM®狀態監測模塊還可以監視每台渦輪機和發電機的振動情況。這樣能在潛在問題達到危險程度之前將其暴露出來。每個XM模塊的信息都將傳回中央控制系統，用於提升實時渦輪機健康監測和預測性維護水平。WoodGroup的工程師還實施了一套 AllenBradley組合式發電機控制模塊（CGCM）。雙工式CGCM與PlantPAX系統無縫集成，可對每個渦輪機進行數字功率計量、電壓調節和自動同步控制。由於採用冗餘配置，系統的可靠性也得到增強。