Sarpsborg: Den tradisjonelle strømsløyfen ser ut til å ha flere liv enn (myten om) katten, altså ni liv. Tidlig på 2000-tallet ble den utfordret av både trådbundne og trådløse feltbusser. 

Basisfunksjonen i strømsløyfen, med 4-20 mA som representasjon for 0-100 prosent av målt verdi fra instrumentet, har bestått. Samtidig har den blitt videreutviklet med overlagret digital kommunikasjon, HART (Highway Addressable Remote Transducer). 

Mange har klaget på (den digitale) kommunikasjonshastigheten, med rette. Men så spørs det hva som er viktigst da. Og det er selvsagt avhengig av individuelle behov.

Andreas Austad Kjøniksen er teknisk prosjektleder hos Borregaard. Han forteller om bakgrunnen for kommunikasjonsløsningen da de skulle bytte ut 20 år gammel instrumentering på en av anleggets fire dampkjeler. Det aktuelle anlegget er biogjenvinningskjelen ALVA.

- ALVA var på ett vis et pilotanlegg for å vurdere Foundation Fieldbus (FF) tidlig på 2000-tallet. Teknologien har gjort en god jobb. Men aldrende utstyr og noe mangelfullt vedlikehold kan ha ført til feil som noen ganger har slått ut produksjonen, sier han. - Og nedetid er kostbart.

Ifølge Kjøniksen har anlegget drøyt hundre instrumenter tilkoblet styringssystemet, Honeywell Experion, fordelt på 37 temperaturmålere, 14 mengdemålere, 11 nivåmålinger, 24 trykkmålinger og 20 ventilstillere.

Borregaard la stor vekt på driftserfaringene med digitale feltbusser, både FF og Profibus, og 4-20 mA inn i vurderingen for valg av feltkommunikasjon. 

- Feilsøking er stort sett enklere på 4-20 mA. Du kommer ofte langt med et multimeter og sløyfesimulatorer, forteller prosjektlederen. - Det kreves typisk mer kompetanse for å feilsøke på digitale feltbusser.

Personlig stiller han med mest erfaring med Profibus fra andre anlegg utenfor Borregaard, men mener det er likhetstrekk med oppgaver som hovedsakelig gjelder digitale feltbusser.

- Konfigurasjonsfiler kan skape trøbbel om de går ut på dato, kanskje trengs en omstart av kontrolleren? Og ved installasjon kan det være dårlig plass for terminering av kabler. Det kan være litt kilent og vanskeliggjøre feilsøking. Samtidig kan man også gjøre feil med tvinnet parkabel for 4-20 mA.

Temaer som vakttjeneste og lagerføring av kritisk utstyr (les instrumentering i denne sammenheng) ble også lagt inn i regnestykket for å videreføre FF eller gjeninnføre 4-20 mA.

- Borregaard bioraffineri i Sarpsborg består av 20 anlegg på et område på rundt tre ganger én kilometer. Det er delt i fire ansvarsområder, men med felles vaktordning som skal håndtere alle kommunikasjonsteknologier, forteller Kjøniksen. – Dessuten lagerfører vi alt kritisk utstyr, som betyr både plassbehov og pengebinding. Det kan være vanskelig å rettferdiggjøre dobbelt lagerhold, med både feltbuss og 4-20 mA.

Siste del av vurderingen gikk på funksjonalitet og kompabilitet.

- Hva skulle være riktig teknologi for oss? Trenger vi alle parametere som feltbuss kan tilby? HART er treg, men vi bruker den ikke til regulering, sier han. - Og hva med eksisterende utstyr og infrastruktur på hele fabrikkområdet? Vårt felles driftssenter etablert i 2010 har bidratt til standardisering og strømlinjeforming av 4-20 mA og HART.

Vi avslørte Borregaards valg av retur til 4-20 mA allerede i ingressen. 

- Instrumenteringen ble byttet ut under planlagte vedlikeholdsstopper fra 2023 til høsten 2024. Hittil har vi ikke hatt noen produksjonsstopp på grunn av instrumenteringen eller kommunikasjonen med den, sier prosjektleder Andreas Austad Kjøniksen hos Borregaard.

Betyr så Borregaards nysatsing på 4-20 mA en skyfri reise for teknologien framover? Neppe. For det første har andre teknologier et godt fotfeste og vil leve side om side med strømsløyfen. Vi kan forvente videreutvikling av alle teknologier og at nykommere prøver seg. I disse dager er Ethernet APL (Advanced Physical Layer) en het kandidat. I en tidligere utgave av AMNYTT kan du lese om hva Equinor tenker om 4-20 mA og Ethernet APL.

Andreas Austad Kjøniksen, teknisk prosjektleder hos Borregaard, lot ChatGPT gjøre en sammenligning av kostnader for 4-20 mA vs Foundation Fieldbus. Han forteller at han kan ha ledet språkmodellen inn på en sti som var litt «pro-4-20 mA» og at resultatene bør tas med en liten klype salt.

Kilde: Borregaard/ChatGPT

Råvarene hos Borregaard er biobasert materiale, tømmer på godt norsk. Hele 94 prosent av stokken benyttes til produksjon av produkter som kan erstatte oljebaserte alternativer. Treforedling er kraftkrevende. Det trengs blant annet store mengde damp for koking av materialet. Biokjelen ALVA hadde inntil få år tilbake fossilbasert støttefyring. Nå er den oppgradert, blant annet med ny instrumentering (se hovedartikkel), for å kutte utslipp av klimagasser.

Tiltaket er en del av Borregaards planer for å nå sine hårete mål for klimautslipp, med 42 prosent kutt innen 2030 og netto null i 2050.

• Har et av verdens mest avanserte og bærekraftige bioraffinerier
• Produserer avanserte og miljøvennlige biokjemikalier
• De kan erstatte oljebaserte produkter med naturlige, fornybare råmaterialer ved å utnytte de ulike bestanddelene i tømmer
• Lager biopolymerer som spesialcellulose, biovanillin, cellulosefibriller og bioetanol 
• Produktene benyttes innen blant annet landbruk, fiskeri, byggeindustri, farmasi, kosmetikk, næringsmidler, batterier og biodrivstoff
• Har 1100 ansatte i fabrikker og salgskontorer i 13 land i Europa, Asia og Amerika
• Største produksjonsanlegg ligger i Sarpsborg og dekker et område på 3 x 1 km