Trådlös mätning testas i gruvkross

2008-01-28

Metoder som kompenserar för den trådlösa teknikens osäkerhet ska göra det möjligt att använda trådlös mätning även i processindustrier. Forskare från KTH och Lund testar nu, tillsammans med ABB och Boliden, en trådlös mätmetod i en gruvkrossanläggning i Garpenberg.

Trådlös överföring är osäker och data går förlorade då och då. Men det går att kompensera för osäkerheten. Forskare i Luleå och hos KTH i Stockholm utvecklar just nu sensorer, mätinstrument och system som ska göra det möjligt att använda trådlösa styrsystem även i processindustrin, där kraven på säker överföring är extra stora eftersom informationen behövs för att styra ibland sekundsnabba förlopp där stora värden står på spel.

Karl Henrik Johansson är professor i reglerteknik på KTH, och arbetar med hur systemen ska göras mer robusta. De  ska tåla att ett eller annat mätdata ramlar bort på vägen mellan sensorerna ute i verksamheten
och styrsystemet inne i kontrollrummet.

- Om man tappar information under några sekunder kan styrsystemet försöka förutsäga vad som händer i processen. Man kan återskapa vad man tror att sensorn hade mätt om systemet hade haft kontakt med den, berättar Karl Henrik Johansson.

För att klara det, måste den som utformar den återskapande funktionen ha väldigt god förståelse för processen. Det gäller bland annat att kunna förutsäga överraskande händelser som kan inträffa mycket plötsligt.
Just nu studerar Karl Henrik och hans kollegor en gruvkrossanläggning hos Boliden i Garpenberg, i en flotationstank närmare bestämt, där metall skiljs från mineral och andra föroreningar med vatten och kemikalier.

- Det som då kan hända är att något faller ner i tanken så att nivån plötsligt ändras. Om vi tappar kontakten med sensorn just då, tar det kanske lång tid innan vi upptäcker det. Frågan är hur mycket tid det kan handla om, säger Karl Henrik Johansson.

Problemet kan lösas med bättre sensorer, som inte tappar kontakten så ofta, eller med mer sofistikerade styrsystem som klarar av att kompensera. Forskarna i Luleå satsar på sensorn och på kommunikationsprotokoll medan Stockholmsforskarna satsar på kompensation och på reglering med ett ABB-system.

 - Vad man satsar på till slut är en fråga om kostnader, man kan välja exklusiva sensorer och kompensera mindre, eller billigare sensorer och mer sofistikerad kompensation, säger Karl Henrik Johansson.

Resultatet ska bli ett tillägg till det existerande reglersystemet.

- Det är bra att kunna hänga på något så att man inte behöver ändra i existerande system, säger Karl Henrik Johansson.

Projektet ingår i ett stort europeiskt forskningsprogram, Socrades, med en budget på 130 miljoner kronor och 15 deltagande organisationer och företag från sex länder. Flera stora europeiska företagen inom området, som Schneider, Siemens och ABB, deltar i projektet. För dem är det bra att vara med och utveckla en standard som ska gälla för de olika delarna av systemet. De ska också gå att anpassa till gällande standard, må det vara Zigbee eller Industrial Wireless Lan.

I systemet som ska provas ut hos Boliden, är det bara sensorn som kopplas in trådlöst. Styrsignalerna via ställdonen till processen går  fortfarande ut via kabel till systemet.

- Man är mer mån om att sensorn är trådlös, för den använder mindre energi normalt och kan drivas med ett batteri. Ställdonen kräver i vilket fall som helst oftast en kabel för elförsörjningen. Men längre fram kan vi tänka oss att ställdon som är så små att de också kan drivas med batterier, säger Karl Henrik Johansson.

Främsta anledningen till att processindustrin alls ska satsa på den störningskänsliga trådlösa tekniken är att pressa kostnader genom att minska på den dyrbara kabeldragningen.

Framöver kan systemen med trådlösa sensorer även erbjuda tekniska fördelar. Om sensorerna blir riktigt billiga och kan spridas i stor mängd går det att få in information från betydligt fler ställen än i dag och det ger helt nya möjligheter att optimera systemen.

- De trådlösa sensorerna kallas "motes", vilket betyder sandkorn på engelska. Tanken är att man ska kunna bygga sensorer i den storleksordningen och skapa "smart dust", säger Karl Henrik Johansson.


Text Kerstin Lundell

(processnet.se)

Tipsa en vän

---