控制系统

罗克韦尔自动化PlantPAx 过程控制解决方案在洗涤生产线的应用

2025China.cn   2018年03月23日

  解决方案

  安装罗克韦尔自动化PlantPAx 过程控制解决方案,其中包括:

  • 通过共享的现有光纤网络连接到服务器的Allen-Bradley ControlLogix PAC

  • FactoryTalk View、FactoryTalk Batch和 FactoryTalk Historian

  • Allen-Bradley PowerFlex® 变频器

  • E3 智能过载继电器和控制机构

  • 通过现场总线连接到ControlLogix PAC 的Endress+Hauser 仪表

  • 战略维护合同、团队支持合同以及 FactoryTalk Asset Centre

 

  取得的成果

  • 基于S88 标准的整套过程解决方案

  • 缩短产品上市时间

  • 提高产能

  背景

  业界领先的个人洗涤用品公司PZ Cussons 投资新建了一家高速洗涤液生产厂,大幅提高了公司产能并从更加高效的生产过程中获益。这家公司的旧厂区曾在过去很长一段时间内发展得生机勃勃,但其产量却达不到规模经济的要求,难以满足业务需求。过去,这个厂区几乎在所有生产阶段都出现过操作员过多干预的问题,这经常会造成不希望出现的产品差异。

  该公司了解到生产操作中其实可以节省大量成本,并且意识到只有现代化的过程工厂才能实现这一目标。

  面临的挑战

  作为改进其英国供应链并实现现代化的一部分,PZ Cussons 决定利用现代化过程自动化基础架构提供的控制和可视化功能。在明确建造一家新的英国生产工厂的可行性时,公司意识到旧厂区的大量现有过程设备很难满足现代化生产环境的需求。

  这是该公司选择罗克韦尔自动化及其战略联盟合作伙伴Endress+Hauser 所提供的业内最新的产品和服务的原因之一。解决方案完全符合ISA S-88 标准且利用联网仪表和路由阀,此外,罗克韦尔自动化集成架构意味着通用的软件环境和可扩展性,可极大地简化安装和跨生产线升级的过程。

  从“全新设计”开始,PZ Cussons 认识到许多方面都能够节省成本并消除不必要的成本。为了在库存和交付方面进一步节省成本,公司还希望采用更精益的生产流程。

  该公司面临的主要挑战是如何使过程中的所有步骤都可见并使所有参数都保持在运行允许范围之内。应对这一挑战需要采用极其精准的批处理系统、混合系统和计量系统,并要求这些系统之间不仅能够彼此通信,还能够与办公室中的主控制系统通信,而且能通过安全的外部网与外部供应商进行通信。

  解决方案

  利用由罗克韦尔自动化设计和不断改进的设备,以及由Endress+Hauser 设计和调试的仪表和现场总线网络来开发和控制全新的加工和生产操作。

  项目的实施过程充分利用现场总线设备所提供的灵活性、改进的生产以及诊断数据。这为PZ Cussons 实现了一定程度的过程可见性,并且能够控制的设备远远不止旧厂区中所配的设备。这种新方案帮助公司实现了预期的成本节省,而且还消除了许多会增加不必要成本的过程变量。

 

  罗克韦尔自动化和Endress+Hauser 所提供的整套解决方案几乎能够实现配方创建、混合、加工和包装生产线中每个步骤的测量和自动化,这对该公司产生了巨大影响。控制系统能够满足产量要求,而且由于实现了现场设备的无缝集成,还能使产品质量达到经过验证的准确性,从而达成质量目标。该公司所节省的大量成本也证实了未将生产工厂迁往英国国外的决测是非常明智的。

  取得的成果

  最新的PlantPAx™ 过程自动化系统结合使用多种技术实现了生产和质量目标。整个生产线的控制由多台安装在封闭控制柜内进线侧的Allen-Bradley® ControlLogix® PAC实现。这些控制器还实现对Allen-Bradley 智能电机控制中心的核心控制,并且链接FactoryTalk® Batch,为FactoryTalk® Historian 提供数据。 FactoryTalk®AssetCentre 工具提供全厂范围内的资产管理支持。整个安装过程涵盖在战略维护合同内,另外,团队支持合同为主要的系统体验问题提供支持。

  在运营方面,工厂收到散装的原材料,根据配方列表将它们与少量精确添加的多种香料和添加剂混合在一起,然后根据产量的需求进行混合和包装。尽管原理非常简单,但整个流程需要极高精度的测量和控制以确保生产的批次产品满足公司严格的质量标准。

  据PZ Cussons 公司过程开发经理 Andy Ellams 称:“我们非常清楚自己想要什么– 用一个分布式控制系统取代集成到我们常规IT 基础架构中的一整套服务器。这些服务器都通过和办公室系统共用的光纤网络连接到PLC上。”

  使用Endress+Hauser 的FieldCare 所具有的FDT/DTM功能可集中维护和配置现场仪表,另外,现场总线网络有助于对通信量进行集中监视和分析。这样就完成了从控制系统到现场设备的无缝集成,便于实现可测变量的验证和始终如一的设备维护。

  PZ Cussons 有效地简化了操作员原本需要数年才能掌握的一些流程。即便如此,每位操作员也拥有各自操作每台机器的方式,这会导致一定程度的差异。另外在劳动力方面,同一区域从原有采用四班模式的16 人精简到一人,该工作人员每天只需查看一次负责的区域。而其余的工作人员则重新部署到工厂的其它地方。

  采用旧方案时,很难将所有配方编码到PLC 中,因此,如果不进行大量的重新编码实践就很难测试新配方并进行混合。借助罗克韦尔自动化的技术,该公司可在投入大批量生产前对新配方进行小规模的初步试验。之前,公司曾非常需要专业的操作人员,但由于软件的可扩展性和可移植性,任何操作员现在都能够操作任何一条生产线。操作员现在具备多项技能– 这为他们实施操作的区域带来了极大的附加值。

  Ellams 总结说:“一次通过现已成为生产标准。我们遵循的质量标准非常严格,要求产品不需要进行细微调整。我们通常在数周内都不会出现任何生产问题。”总而言之,工厂缩短了停机时间、提高了精度并减少了分批次数,进而节约了能源并加快了产品上市速度。

(转载)

标签:罗克韦尔自动化 PlantPAx 过程控制解决方案 我要反馈 
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