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一致的控制系统:从集中式工程到分布式I/O模块

发布时间:2015-09-17 14:52     新闻类型:企业新闻      人浏览
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■一致性、集中式工程与分布式I/O模块是对现代控制技术提出的要求。即使是在生产工厂,例如Bayernland eG公司位于雷根斯堡的乳品厂,这些具有前瞻性的方式也可以使用多层和一致的对象描述来实现。而这就需要统一命名从自动化系统中的现场层到控制层的信号。使用模块化的WAGO-I/O-SYSTEM750系列,I/O信号就可以通过PROFIBUS现场总线适配器传输到ME自动化工程有限公司(前身为KH自动化工程有限公司)生产的自动化和控制系统组件,以进行进一步处理。

雷根斯堡乳品厂是以前独立经营的乳制品制造商DomspitzmilcheG公司的总部。2008年,该公司位于雷根斯堡和安贝格的两个乳品加工厂被Bayernland eG公司合并。大约1800位奶农每年供应2.7亿千克的生牛奶,用于生产饮用牛奶、酸乳、酸奶、甜点、奶酪、黄油、脱脂奶粉和乳清粉。

雷根斯堡乳品厂提供了自动接收站,用于接收奶农供应的牛奶。通过使用感应式流量测量和温度测量技术,每小时可接收的牛奶大约为25万升。这些原料乳在进一步处理的过程

中还要接受密集监测。生牛奶从接收站输送到容量为82万升的储存罐中。在生产的第一步,储存罐中的牛奶被抽送到一个操作室进行分离、巴氏灭菌和冷却。然后,通过不同的管道系统将牛奶和奶油输送到各自的生产领域。相连的生产区域包括存储区、不同尺寸的催熟桶以及用于进一步加工奶制品的机器。所有的管道系统、存储罐和容器都与清洁系统相连。清洁程序按照预设的时间间隔自动进行。

■时间紧迫、空间紧张

由于控制系统技术过时给更换零部件带来了困难,BayernlandeG公司决定采用新的过程控制系统。改造的目标是显著延长系统运行时间、提高生产能力以及使用先进灵活、易于未来扩展的技术。通过新的控制系统,所有的过程控制领域应该可以从中央控制室和遍布厂区的分布式操作站进行操作和监测。ME自动化工程有限公司的PMSX®pro过程管理系统确保各种奶制品可以实现具有成本效益的自动化生产,同时又能满足客户严格的质量要求。由于改造时间有限、现有的系统空间紧张,这给项目的实施带来了极大的挑战。

■集成密度高,图形化显示

为了达到较高的I/O集成密度,充分利用厂区内的紧张空间,BayernlandeG公司选用了成熟的WAGO-I/O-SYSTEM 750系列。通过PROFIBUS DP可以与上层自动化系统——三菱集团的MELSEC System Q——进行通信。无论是WAGO-I/O-SYSTEM750系列I/O模块的输入和输出,还是其它自动化系统的输入和输出,都使用PMSX®pro过程管理系统的PROFIBUS generator-Profigen进行了唯一命名,并作出记录。现有的信号列表能以.csv文件的格式导入。Profigen使用拖放功能(drag&drop)对输入端和输出端的信号进行管理和分配,并图形化显示自动化系统、WAGO-I/O-SYSTEM以及其他PROFIBUS组件。命名文件是自动生成的。可用文件包括封面页、目录、设备结构和扩展图纸以及针对模块的名称图表,图表中附有对输入端、输出端信号的详细说明。

■自动生成,完全集成

借助Profigen生成符合IEC61131-3标准的全局变量列表(GVL),可在自动化系统内发布所有输入和输出的名称,从而为一致性提供第一步。这样可以确保模块文档内使用的I/O名称与自动化系统内用于编程和测试的I/O名称完全相同。保持一致性的第二步是自动生成和/或同步PMSX®pro数据库所需的以及控制系统内使用的功能块通信变量。这种协调是通过集中式软件环境“Engineering Workbench”来执行的,从而实现输入/输出信号名称跟过程映像中的过程可视化相对应。静态和动态的功能图表也同时被生成。并且,用户也获得符合IEC 61131-3标准的功能图表文档。WAGO-I/O-SYSTEM 已完全集成到PMSX®pro图形化显示及文档工具中,供所有的用户使用。

在三天的时间内,大约4200个现场信号经过计算和测试,并借助PMSX®pro过程管理系统投入了运行,这样在一周的开始之际就恢复了雷根斯堡的生产工作。原本有限的改造时间得以保证,因为所有的过程阶段早已在一个全面的“工厂验收(FactoryAcceptance)”测试中进行了模拟和测试。

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