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挑战
- Synthomer 在 2018 年对 Sant’Albano Stura 站点进行了全面现代化改造,使其成为先进的全自动化生产设施,随后决定从 PLC 控制转向更先进的分布式控制逻辑过程方法。
解决方案
PlantPAx 现代 DCS
- 将整个设施的管理集中到单个具有适当冗余的 CPU 上,使用单个 EtherNet/IP 网络。
- 添加 Stratus Technologies 为基础设施增加额外冗余,为所有应用程序提供超过 99.999% 的容错率。
成果
- PlantPAx DCS 及其过程库使过程工程师能够直接干预一系列参数,改变功能并管理报警
- 生成的大量历史数据有助于操作员和维护技术人员,并提供企业分析报告所需的数字
- 大量数据的可用性允许进行深入分析,支持工厂维护并触发预防性和诊断性响应。
通常,在为房屋或冰箱选择颜色时,您不会考虑这些颜色的成分。但在许多情况下,Synthomer 很可能参与了其中。
Synthomer 是一家总部位于伦敦的英国跨国公司,在化工行业已有 100 多年的历史。该公司专门生产用于制造涂料、纸张、纺织品以及健康和保护材料的添加剂和原材料。因此,Synthomer 提供了广泛的产品,几乎可以满足全球市场上的任何需求。
Synthomer 近期收购了 Omnova,在全球范围内运营着 40 多家生产设施,分布在欧洲、美国和东亚。Synthomer 组织架构分为三个部门,其中一个名为“特种化学品”,专注于核心丙烯酸业务以外的产品。位于意大利皮埃蒙特地区的 Sant’Albano Stura 生产设施是特种化学品部门的一部分,生产用于粉末涂料的聚酯树脂,称为“混合剂”,然后将其出售给专门从事涂料产品的公司。
最近,Sant’Albano Stura 工厂进行了翻新项目,升级了多个由本地 PLC 控制的系统。该项目的一个重要目标是为整个工厂实施单一分布式控制系统 (DCS) 系统。为此,Synthomer 寻求了 Rockwell Automation、Progecta(知名系统集成商)以及后来 Stratus Technologies 的专业知识。
坚固的建筑需要坚实的基础
随着时间的推移,Piedmont 的 Synthomer 工厂建立了由不同供应商管理的 PLC 生产线,这些生产线相互独立运行。此次现代化升级项目的目标是重组和协调系统控制。
Synthomer 选择了罗克韦尔自动化和系统集成商 Progecta 来提供其新系统。随着时间的推移,它更换了旧的 PLC,并转向 Allen-Bradley® ControlLogix® 可编程自动化控制器 (PAC)。在这个阶段,它甚至没有考虑到它正在构建一个完美的基础,以匹配总部后来提出的目标。
到 2018 年,Sant’Albano Stura 工厂配备了先进的全自动化生产设施。原材料运抵工厂后会自动存储,然后根据客户需求进行计量和加工,生产出各种产品。随后,其他自动化系统会将产品装入 25 公斤袋或 900 公斤“大袋”中,并存储起来,随时准备交付。
分布式过程控制
完成现代化升级后不久,Synthomer 决定从 PLC 控制转向更先进的分布式控制逻辑过程方法。此举旨在规范企业政策并为未来发展做好准备。公司指示每个工厂都采用 DCS 方法,但每个工厂可根据自身情况自由选择更合适的技术。
在 Sant’Albano Stura 工厂,他们已经承担了另一个项目,即安装一个新的反应器(这是欧洲最大的此类产品之一),这将使产量增加 30%。因此,结合这两个举措,他们决定专注于使用 PlantPAx® 分布式控制系统的 DCS——这又一次由罗克韦尔自动化与 Progecta 合作提供。
该概念是将整个工厂的管理集中到一个 CPU 上(当然,配备适当的冗余)。这将收集数据并控制 2,000 多个连接的设备。就当时而言,工厂由少数不同的 CPU 运行,每个 CPU 专用于特定的系统——特定的部门、供暖厂等。拥有一个单一的 CPU 将简化各个系统之间的通信。
逐步
PlantPAx DCS 最初是专门为新反应器建立的。随后,通过将现有 PLC 系统中的功能逐一移植到 PlantPAx DCS 中,PlantPAx DCS 得以不断发展。这些系统随后成为单个 CPU 的远程 I/O 节点。目标是在三年内实现完全分布式控制系统——这一截止日期允许不间断生产,除了夏季关闭时的短暂窗口期。
三年时间看似很长,但实际上时间非常紧迫。幸运的是,Synthomer 能够利用罗克韦尔自动化的先进技术和丰富经验,以及 Progecta 的专业知识,这让 Synthomer 有信心完成这一目标。
为了充分利用工厂的夏季停产期,接线工作提前完成。然后,他们用新的 EtherNet/IP 网络替换了 ControlNet 网络和本地 CPU,并测试了系统的转换部分。
添加故障保护措施
团队还引入了 Stratus Technologies,其任务是为基础设施增加额外的冗余,为所有应用程序提供超过 99.999% 的容错能力。他们的解决方案是提供 ftServer 平台——一种可以使用完全虚拟化的应用程序来响应工业数字化需求的解决方案。
得益于 ftServer 技术,控制应用程序始终可用,消除了任何停机或数据丢失的风险。此外,由于只需安装一台服务器,且支持始终在线诊断和简单维护,因此管理 ftServer 平台无需任何特定的 IT 技能。这意味着该角色可以分配给设施维护技术人员。
额外福利
随着 PlantPAx DCS 及其过程库的引入,过程工程师现在可以直接干预一系列参数,改变功能并管理报警。以前,使用旧的 PLC 系统时,只能通过软件技术人员的干预来实现。
Synthomer 还发现了 DCS 方法的另一项优势:它生成了大量历史数据。这不仅有助于操作员和维护技术人员,还为企业分析报告提供了必要的数据。
能够记录如此大量的数据,涵盖运营的每个参数,使 Synthomer 能够在出现问题时进行深入分析。它还可以帮助维护工厂,触发与运行时间和单个组件数量相关的预防和诊断响应。
Sant’Albano Stura 工厂的员工对现代化改造、罗克韦尔自动化技术的安装以及 PlantPAx DCS 的强大功能印象深刻。Synthomer 其他工厂也注意到了这一点。公司其他工厂都在考虑自己的情况,并想知道这样的解决方案能为他们带来什么好处,因为他们也有自己的目标,即实现系统的集中化。
发布时间 2021年1月21日