Hlubinné čerpadlo k získávání ropy z podzemních ložisek (zdroj obrázku: Kokhanchikov@shutterstock.com)

Řídicí a monitorovací řešení pro čerpací systémy

  • Intuitivní koncepty obsluhy pro průmyslové aplikace
  • IPC s ochranou IP65 pro použití za náročných okolních podmínek
  • Individuálně konfigurovatelné IPC pro náročné aplikace

Přehled projektu

  • Kolumbijská společnost Variadores vyvíjí elektrická ponorná čerpadla a vodní vstřikovací čerpadla pro ropný průmysl.
  • Zdejší uživatelé kladou vysoké požadavky na flexibilitu a dostupnost systémů.
  • Řešení ovládání integrovaného v čerpadlech, které pracuje na bázi průmyslových počítačů se systémem Linux, je výkonné, otevřené novým technologiím jako ML nebo AI a je snadno programovatelné v jazyce Python.
  • Co se týče dodávek a podpory, zaznamenávají vzhledem k mezinárodnímu působení společností Variadores a Phoenix Contact tyto inovativní čerpací systémy stále rostoucí poptávku po celém světě.
Provozní budova společnosti Variadores v Medellínu

Společnost Variadores v Kolumbii zaměstnává zhruba 300 pracovníků

V odblasti ropy a zemního plynu jako doma

Společnost Variadores SAS se sídlem v kolumbijském Medellínu nabízí řešení pro přenos síly, regulaci otáček a ovládání pohybu na základě frekvenčních měničů a převodových motorů. Tento podnik působí v Jižní Americe a v Karibiku a kromě průmyslu, obchodu, těžařství a solární energie se zaměřuje také na odvětví ropy a plynu.

Systém HPS ke vstřikování odpadní vody

Odpadní voda je pomocí hydraulických čerpacích systémů vstřikována do ložisek ropy

Řídicí technika pro hlubinná čerpadla

U více než 90 % všech světových zdrojů nestačí ložiskový tlak k tomu, aby se ropa dostávala na povrch samostatně a v dostatečném množství. Proto se používají hlubinná čerpadla. Může se jednat o těžební pístová čerpadla do vrtů, excentrická šneková, hydraulická nebo elektrická hlubinná čerpadla (electric submersible pump, ESP). V systémech ESP se používají frekvenční měniče s integrovanými jednotkami PLC k řízení otáček tak, aby čerpadla pracovala s maximální účinností. Frekvenční měniče navíc zodpovídají za kontrolu zaplavení v čerpací šachtě.

V Kolumbii je od roku 2010 zakázáno vypouštět do kanalizace odpadní vodu, která nepochází z domácností a obsahuje uhlovodíky. Místní ropné společnosti vstřikují odpadní vodu pomocí horizontálních čerpadel (HPS) do ložisek. Tak se voda nejen likviduje, ale navíc stimuluje ložiska, což zvyšuje výrobní množství. V systémech HPS se rovněž používají frekvenční měniče se zabudovanou řídicí jednotkou.

Perspektivní a vysoce dostupné

Společnost Variadores již téměř 10 let vyvíjí řídicí jednotky pro čerpadla ESP a HPS, která jsou dimenzována pro používání po dobu 10 až 15 let. V roce 2018 zahájila společnost koncepci nové generace řídicích jednotek. K tomu bylo nutné zohlednit tyto požadavky:

  • minimalizace rizik, jako je předčasné technologické stárnutí, používání nedostatečně vyspělého hardwaru i absence flexibility a otevřenosti u softwaru
  • jednotka CPU schopná provádět složité matematické operace
  • vytvoření predikčního systému, který podporuje učení stroje (ML) a umělou inteligenci (AI)
  • programování ve vyšším programovacím jazyce a možnost, aby několik vývojářů současně vytvářelo kód pro jeden projekt
  • přenositelnost řídicího programu na jiný hardware
  • použití softwaru specializujícího se na Data Science
  • možnosti modulární rozšiřitelné architektury
  • vysoká systémová dostupnost navzdory přechodným jevům a přepětí
Průmyslový počítač produktové řady Valueline

Průmyslové počítače Valueline řídí a monitoruje čerpadla např. s ohledem na přetížení nebo nedostatečné zatížení a vibrace

Pro splnění těchto rámcových podmínek koncipoval vývojový tým společnosti Variadores projekty Quantum ESP a Quantum HPS, přičemž příslušné produkty by měly být k dispozici dva roky po zahájení projektu. Jako technologický partner se zapojila společnost Phoenix Contact s průmyslovými počítači (IPC) produktové řady Valueline a dalšími zařízeními. IPC pracující s otevřeným operačním systémem Linux podporují mj. jazyk Python. Jedná se o vyšší programovací jazyk, který je ideální pro strojové učení, AI, Data Science nebo k vizualizaci a také umožňuje snadnou integraci systému. Ethernetové vazební členy a I/O komponenty modulárního systému Axioline se mimoto flexibilně přizpůsobí příslušným požadavkům. Napájecí zdroje Quint a přepěťová ochrana Trabtech zajišťují spolehlivý provoz a ochranu před přepětím a přechodnými jevy, zatímco elektroměry monitorují spotřebu energie.

Celosvětový servis

Zkušenosti a kreativita vývojového týmu společnosti Variadores v kombinaci s otevřeností, flexibilitou a spolehlivostí komponent a systémů společnosti Phoenix Contact vedly k vytvoření inovativních řešení pro speciální požadavky ropného a plynárenského průmyslu. Verze Quantum ESP a HPS odolávají i velmi tvrdým podmínkám prostředí, jako jsou vysoké teploty, vlhkost a prach. Toto řešení je navíc kompatibilní s nejrůznějšími komunikačními systémy a zařízeními jiných výrobců. Díky mezinárodnímu postavení obou společností jsou zajištěny celosvětové dodávky a odpovídající servis.