چگونه ABB 800xA بدون تعویض سختافزار، PLC و DCS آلن-برادلی را یکپارچه میکند
سیستمهای کنترل پراکنده باعث افزایش زمان توقف و خطاها در کارخانههای قدیمی میشوند
بسیاری از تأسیسات صنعتی قدیمی هنوز از پلتفرمهای اتوماسیون جداگانه استفاده میکنند. بخشهای فرآیندی اغلب از DCS شرکت ABB برای کنترل پیوسته بهره میبرند. خطوط تولید برای وظایف گسسته به PLCهای ControlLogix آلن-برادلی متکی هستند. این سیستمها به صورت مستقل و بدون اشتراک داده عمل میکنند. اپراتورها پنلهای محلی پراکنده در مناطق مختلف را نظارت میکنند. این پراکندگی نقاط کور ایجاد کرده و پاسخ به خطاها را کند میکند. دادههای صنعتی نشان میدهد که کنترل پراکنده باعث افزایش تا ۲۸٪ زمان توقف ناخواسته سالانه میشود. همچنین خطاهای عملیات دستی را در کارخانههای متوسط تا نزدیک به ۳۰٪ افزایش میدهد.
تعویض کامل سیستم هزینه زیادی دارد و خطر توقف تولید را به همراه دارد
مدیران کارخانه قبلاً برای حل مشکلات سازگاری، بازسازی کامل سیستم کنترل را انتخاب میکردند. اما تعویض کامل PLC و DCS نیازمند توقف کامل تولید است. دوره ساخت معمولاً برای کارخانه متوسط دو تا چهار هفته طول میکشد. تأمین سختافزار، سیمکشی مجدد و بازنویسی برنامهها هزینههای هنگفتی ایجاد میکند. معیارهای صنعتی نشان میدهد که هزینه تعویض کامل سه تا پنج برابر بیشتر از ادغام رابط است. علاوه بر این، سختافزار جدید اغلب با منطق فرآیند موجود ناسازگار است. این ناسازگاری ریسکهای اشکالزدایی اضافی و دورههای طولانیتر تطبیق تولید را به همراه دارد.
ABB 800xA با معماری باز، ادغام غیرتهاجمی بین برندها را ممکن میسازد
ABB 800xA دارای چارچوب اتوماسیون باز و مقیاسپذیر است. این پلتفرم موانع برند سیستمهای کنترل بسته سنتی را میشکند. این سیستم از پروتکلهای OPC DA/UA و Ethernet/IP بومی پشتیبانی میکند. به طور مستقیم به PLCهای آلن-برادلی بدون نیاز به دروازههای اضافی متصل میشود. مهندسان میتوانند دادههای ورودی/خروجی لحظهای، وضعیت برنامه و اطلاعات آلارم را به طور قابل اعتماد بخوانند. این روش غیرتهاجمی نیازی به تغییر کد اصلی PLC ندارد. از ریسکهای ثانویه ناشی از بازنویسی منطق یا تعویض سختافزار جلوگیری میکند. در نتیجه، زمان مهندسی تحول سیستم بیش از ۶۰٪ کاهش مییابد.
رابط کاربری یکپارچه، روندهای نظارت سراسری کارخانه را استاندارد میکند
سیستمهای هیبرید سنتی از ایستگاههای HMI مستقل استفاده میکنند. اپراتورها باید دو مجموعه قوانین عملیاتی و منطق قضاوت را یاد بگیرند. ABB 800xA تمام دادههای DCS و PLC را در یک ایستگاه کاری تجمیع میکند. نمایش دادهها، ارسال آلارم و تنظیم پارامترها را استاندارد میسازد. یک صفحه نمایش هر دو بخش فرآیند و تولید گسسته را پوشش میدهد. عملیات استاندارد شده هزینههای آموزش کارکنان را به طور قابل توجهی کاهش میدهد. همچنین خطاهای ناشی از تغییر رابط و سردرگمی قوانین را حذف میکند.
موارد میدانی ارزش عملی ادغام رابط را اثبات میکنند
مورد ۱: کارخانه کالاهای مصرفی با حالتهای تولید ترکیبی
یک تولیدکننده بزرگ داخلی کالاهای مصرفی با پراکندگی شدید تجهیزات مواجه بود. کارگاه آن دارای نه پنل عملیاتی مستقل شامل ترمینالهای DCS شرکت ABB و ترمینالهای خط بستهبندی PLC آلن-برادلی بود. کارخانه از ادغام رابط ABB 800xA استفاده کرد. پروژه تمام سختافزار اصلی PLC و DCS را حفظ کرد. دسترسی متمرکز به بیش از ۱۲۰۰ نقطه ورودی/خروجی را ظرف هفت روز کاری تکمیل کرد. پس از ارتقا، کارایی پاسخ به آلارمهای محل ۴۰٪ بهبود یافت. زمان رسیدگی به خطاهای تجهیزات از ۱۲ دقیقه به ۷ دقیقه کاهش یافت. زمان تولید مؤثر ماهانه ۳.۲٪ افزایش یافت.
مورد ۲: کارخانه شیمیایی ظریف با نیازهای پایداری بالا
یک شرکت شیمیایی ظریف بلژیکی PLCهای آلن-برادلی ده ساله را برای کنترل گسسته حفظ کرده بود. فرآیند اصلی آن از DCS ABB 800xA برای نظارت استفاده میکرد. دادههای جدا شده مانع ارتباط به موقع بین فرآیند و تجهیزات کمکی میشد. شرکت پروژه ادغام بین سیستمها را آغاز کرد. از انتقال امن OPC UA 800xA برای همگرایی دادهها استفاده کرد. سیستم یکپارچه به پایداری انتقال داده سالانه ۹۹.۹۸٪ دست یافت. نرخ صلاحیت محصول از ۹۶.۵٪ به ۹۹.۲٪ افزایش یافت. هزینههای نگهداری سالانه سیستم کنترل ۳۵٪ کاهش یافت.
مورد ۳: مدیریت متمرکز پارک صنعتی سبک
یک پارک صنعتی سبک در آمریکای جنوبی دارای هشت کارگاه تولید مستقل است. هر کارگاه از واحدهای کنترل PLC آلن-برادلی استفاده میکند. پارک به طور یکپارچه ABB 800xA را برای نظارت متمرکز به کار گرفت. پلتفرم به ۱۶ سیستم PLC جداگانه دسترسی داشت. نظارت لحظهای از راه دور و آمار دادههای تولید یکپارچه را ممکن ساخت. نیروی انسانی مدیریت عملیات کلی ۲۵٪ کاهش یافت. سرعت پاسخ برنامهریزی تولید ۵۰٪ افزایش یافت.
ارتقاهای ادغام اکنون روند اصلی بازسازی هستند
از سالها تجربه میدانی، تعویض کامل سختافزار دیگر بهترین گزینه برای ارتقای کارخانههای قدیمی نیست. اکثر کارخانههای فرسوده دارای سختافزار اصلی پایدار و قابل استفاده هستند. مشکل اصلی جداسازی دادهها و مدیریت عملیات نامنسجم است. ادغام بین برند ABB 800xA این معضل صنعتی را حل میکند. حداکثر استفاده از تجهیزات موجود را ممکن ساخته و سرمایهگذاریهای مالی را حفظ میکند. معماری باز آن همچنین فضای لازم برای تحول هوشمند آینده را فراهم میآورد. پلتفرم از دسترسی آینده به MES، مدیریت انرژی و سایر نرمافزارهای صنعتی پشتیبانی میکند. این مدل بازسازی کمریسک و با بازده بالا در پنج سال آینده بر ارتقای دیجیتال کارخانههای قدیمی تسلط خواهد داشت.
سناریوهای اصلی کاربردی برای ادغام ABB 800xA و PLC آلن-برادلی
کارخانههای ترکیبی فرآیند-تولید گسسته – صنایع غذایی، شیمیایی روزانه و کالاهای مصرفی از کنترل پیوسته DCS و کنترل گسسته PLC استفاده میکنند. راهکار یکپارچه امکان نظارت پیوسته کل فرآیند را فراهم میکند. مشکلات عملیات ناهمزمان و تأخیر در رسیدگی به خطاها را به طور مؤثری حل میکند.
کارخانههای قدیمی شیمیایی و دارویی – این کارخانهها نیازهای بالای پایداری و ایمنی دارند. شامل دستگاههای اتوماسیون چند برند هستند. ادغام غیرتهاجمی رابط ریسک توقف تولید را کاهش میدهد. همچنین نظارت ایمنی و مدیریت انطباق را بهبود میبخشد.
پارکهای صنعتی چند کارگاهی متمرکز – پارکهایی با چند کارگاه مستقل با ترمینالهای کنترل پراکنده و برنامهریزی یکپارچه دشوار مواجهاند. دسترسی مقیاسپذیر ABB 800xA از اتصال چندین دستگاه PLC پشتیبانی میکند. به دستیابی به مدیریت عملیاتی استاندارد و متمرکز پارک کمک میکند.
نوشته شده توسط فانگ زکای، مهندس حرفهای متمرکز بر اتوماسیون فرآیند و سیستمهای کنترل برای مشتریان جهانی نفت و گاز.
