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挑戰
- 在2018年完全現代化Sant'Albano Stura廠區,使其成為最先進的全自動化生產設施後,Synthomer決定從可程式邏輯控制器控制進一步發展到更先進的方法,專注於分散式控制邏輯流程。
解決方案
PlantPAx 現代DCS
- 將整個設施的管理集中於具有適當冗餘的單一CPU,在單一EtherNet/IP網路上運行。
- Stratus Technologies的加入為基礎設施增加了額外的冗餘性,為所有應用程式提供超過99.999%容錯能力。
成果
- PlantPAx DCS及其流程庫使流程工程師能夠直接介入一系列參數,變更功能並管理警報
- 產生的大量歷史數據有助於操作員和維護技術人員,並提供企業分析報告所需的數據
- 大量數據的可用性允許進行深入分析,支援工廠維護並觸發預防性和診斷性響應。
一般來說,當您為房屋或冰箱選擇顏色時,您不會考慮製造這些顏色的成分。但在許多情況下,很可能涉及到 Synthomer。
Synthomer 是一家總部位於倫敦的英國跨國公司,在化學工業領域已有超過100年經驗。該公司專精於用於製造塗料、紙張、紡織品以及健康和防護材料的添加劑和原材料。因此,Synthomer 提供廣泛的產品系列,幾乎能滿足全球市場的任何需求。
Synthomer 在最近收購 Omnova 後,在全球層面運營超過40個生產設施,分布於歐洲、美國和東亞地區。該公司分為三個部門,其中一個名為「Specialties」,專注於核心丙烯酸業務以外的產品。位於義大利皮埃蒙特大區的 Sant’Albano Stura 生產設施隸屬於 Specialties 部門。該設施生產用於粉末塗料的聚酯樹脂,稱為「blender」,然後銷售給專門從事塗料產品的公司。
最近,Sant’Albano Stura 設施進行了一項翻新專案,現代化改造了多個由本地可程式邏輯控制器控制的系統。此專案的一個重要目標是為整個設施實施單一的分散式控制系統(DCS)。為此,Synthomer 尋求了 Rockwell Automation、Progecta(一家知名系統整合商)以及後來的 Stratus Technologies 的專業協助。
堅固的建築需要堅實的基礎
隨著時間推移,Synthomer 位於皮埃蒙特的工廠已建立了由來自不同供應商的可程式邏輯控制器管理的生產線,彼此獨立運作。這個現代化專案的目標是重新架構並協調系統的控制。
Synthomer 選擇了 Rockwell Automation 和系統整合商 Progecta 來供應其新系統。隨著時間推移,它更換了較舊的可程式邏輯控制器,並轉向 Allen-Bradley® ControlLogix® 可程式自動化控制器(PAC)。在這個階段,它甚至沒有考慮到自己正在建立完美的基礎,以符合後來來自總部的目標。
到2018年,Sant’Albano Stura 廠區配備了最先進的全自動化生產設施。原材料運抵廠區後會自動儲存。然後根據客戶需求進行配料和加工,生產出各種產品。進一步的自動化系統會將產品裝入25kg 袋裝或900kg「大袋」包裝,並儲存以備交付。
分散式過程控制
在完成這項現代化改造後不久,Synthomer 決定從可程式邏輯控制器控制轉向更先進的方法,專注於分散式控制邏輯流程。這項決定旨在標準化企業政策並為未來前景做好準備。指示要求每個設施都採用 DCS 方法。然而,每個廠區都有自由根據其現有情況選擇最合適的技術。
在 Sant’Albano Stura 工廠,他們已經承接了另一個項目來安裝新反應器——這是歐洲同類產品中最大的反應器之一——這將使產量增加30%。因此,結合這兩項舉措,他們決定專注於使用 PlantPAx® 分散式控制系統的 DCS——再次由 Rockwell Automation 與 Progecta 合作供應。
這個概念是將整個設施的管理集中到單一 CPU 中(當然要有適當的冗餘備份)。這將收集數據並控制超過2000個連接設備。就現狀而言,該工廠是由幾個不同的 CPU 運行,每個都專門負責特定系統——特定部門、供暖設備等等。擁有單一 CPU 將簡化各個系統之間的通訊。
逐步進行
PlantPAx DCS 最初是專門為新反應器而設置的。然後通過逐一從現有可程式邏輯控制器系統中遷移功能來進行演進。這些系統隨後成為單一 CPU 的遠端 I/O 節點。目標是在三年內建立一個完全分散式控制系統——這個期限允許不間斷生產,除了夏季關閉時的短暫機會窗口。
三年看起來可能很長,但實際上時間安排將會相當緊迫。然而,能夠使用 Rockwell Automation 的先進技術和豐富經驗,加上 Progecta 的專業知識,讓 Synthomer 有信心能夠完成這項任務。
為了充分利用工廠的夏季停工期,事先鋪設了線路。然後他們將 ControlNet 網路和本地 CPU 替換為新的 EtherNet/IP 網路,並測試了系統的轉換部分。
添加故障保護措施
該團隊還引入了 Stratus Technologies,其任務是為基礎設施增加額外的冗餘性——為所有應用程式提供超過99.999% 的容錯能力。他們的回應是提供 ftServer 平台——一個能夠使用完全虛擬化應用程式來滿足工業數位化需求的解決方案。
得益於 ftServer 技術,控制應用程式始終可用,消除了任何停機或資料遺失的風險。此外,由於安裝單一伺服器、始終開啟的診斷功能和簡單的維護,ftServer 平台的管理不需要任何特定的 IT 技能。這意味著此角色可以指派給設施維護技術人員。
額外效益
隨著 PlantPAx DCS 及其 Process Library 的引入,製程工程師現在可以直接介入一系列參數,變更功能並管理警報。在此之前,使用舊的可程式邏輯控制器系統時,這些操作只能透過軟體技術人員的介入才能實現。
Synthomer 還發現了 DCS 方法的另一個好處:它產生了大量的歷史數據。這不僅幫助了操作員和維護技術人員,還提供了企業分析報告所需的數據。
記錄如此龐大數據量的能力,涵蓋了操作的每個參數,使得 Synthomer 能夠在問題出現時進行深入分析。它也有助於工廠的維護,觸發與操作時數和單一組件數量相關的預防性和診斷性響應。
Sant’Albano Stura 工廠的員工對其現代化改造成果、Rockwell Automation 技術的安裝以及 PlantPAx DCS 的強大功能印象深刻。這一點在 Synthomer 的其他工廠中也沒有被忽視。由於承擔著集中化系統的目標,該公司的其他廠區都在考慮自身的情況,並思考這樣的解決方案能為他們帶來什麼。
已發佈 2021年1月21日