Retentioaineliettolaitteiston kehitystyö

Abstract

Tässä opinnäytetyössä päivitetään retentioaineliettolaitteiston ohjausjärjestelmä ja kehitetään laitteiston toimintaa. UPM Communication Papers Oy:n Jämsänkosken tehtaan paperikone kuuden retentioaineliettolaitteisto on alkuperäinen vuodelta 1992. Liettolaitteiston toimintaa ohjataan annossekvenssinä Siemensin S5-logiikalla, jonka elinkaari päättyi vuonna 2020.

Laitteiston ohjaus päätettiin siirtää paperikoneella käytössä olevaan Valmet DNA -automaatiojärjestelmään. Paperikoneen automaatiojärjestelmään siirto mahdollisti myös laitteiston kehityksen.

Työssä lisättiin laitteiston luotettavuutta ja pidennettiin elinkaarta. Työ sisältää kenttäsuunnittelun, sähkö- ja instrumenttipiirikaaviot, aikatauluttamisen, laitteistovalinnat ja laitteiston toimintaan perehtyminen. Sovellussuunnittelu toteutettiin yhteistyössä suunnittelutoimisto Afry Oy:n kanssa.

Työ onnistui suunnitelmien mukaan, laitteiston ohjaaminen onnistuu valvomosta operaattoreiden toimesta paperikoneen automaatiojärjestelmästä. Operaattorit voivat säätää annosvahvuutta sekä annoskokoa, mikä optimoi aineen käyttöä. Laitteiston toimintaa seurataan tarkasti ja verrataan asetettua vahvuutta laboratorion mittaamaan annosvahvuuteen.

Retentioaineruuvin tuottoa on seurattava tarkasti. Ruuvin tuotto ei ole täysin tasainen, joten alkuvaiheessa tämä voi tuottaa hieman haasteita. Tulevaisuudessa laitteistoa voisi kehittää punnitsemalla retentioaineen, mikä todennäköisesti tuottaisi lähes identtisiä annoksia. Kun operaattorit tottuvat uuteen toimintaan, voidaan konkreettisesti miettiä prosessin kannalta optimaalista retentioaineen käyttöä.

The purpose of this thesis was to update the control system of retention slurry equipment and develop the operation of the equipment. The retention sludge equipment for UPM Communication Papers Oy's paper machine 6 at the Jämsänkoski mill is original from 1992. The operation of the slurry plant is controlled as a dose sequence using Siemens S5 logic, the life cycle of which ended in 2020.

A decision was made to transfer the control of the equipment to the Valmet DNA automation system in use on a paper machine. The transfer to the automation system of the paper machine also enabled the development of the equipment.

The primary goal of the work was to increase reliability of critical hardware and to extend the life cycle. The work included field design, electrical and instrument circuit diagrams, scheduling, hardware selections and examination with the operation of the equipment. Moreover, application design was carried out in cooperation with design agency Afry Oy.

The work was completed successfully. The controlling the operation of the equipment from the control room by operators from the automation system of the paper machine. Operators can adjust the dose strength as well as the size, which reduces the amount of waste. The operation of the equipment is closely monitored, and the set strength is compared to the dose strength measured by the laboratory.

The yield of the retention screw should be closely monitored. The output of the screw is not completely flat, so in the early stages this can yield some challenges. In the future, the equipment could be developed by weighing the retention agent, which would likely yield almost identical doses. As the operators get used to their new operation, it is only concretely possible to consider the optimal use of the retention agent in terms of the process.