Промышленные предприятия, готовящиеся к переходу в эпоху Индустрии 4.0, постепенно встают на путь высокотехнологичного производства, что в первую очередь связано с совершенствованием технологических процессов, повышением экономической эффективности производства и улучшением качества производимой продукции. Пищевая промышленность не отстает от других отраслей и также нуждается во внедрении комплексных решений для оптимизации и модернизации производственных процессов. Что предлагает рынок современных цифровых решений для отрасли? Рассмотрим пример компании Schneider Electric, разработчика уникальной для рынка платформы EcoStruxure, наиболее ярко отражающей философию производства цифровой эры.
Трехступенчатая система для современных заказчиков
Надежность и эффективность производства, а также качество продукции – это главные критерии оценки успеха предприятия пищевой промышленности. Вместе с тем, предлагая разрозненные решения для улучшения данных показателей, разработчики иннвоационных решений только частично помогают заказчикам. Именно поэтому компания Schneider Electric предлагает своим клиентам комплексную концепцию EcoStruxure.
EcoStruxure – это архитектура и платформа, которая включает в себя три уровня управления, позволяющие заказчику удовлетворить его потребности в любой отрасли промышленной автоматизации:
• подключаемые устройства;
• сбор и обработка данных в реальном времени;
• приложения, аналитика и сервисы.
Данная концепция подразумевает гармоничное и эффективное взаимодействие оборудования производителя cо специализированным программным обеспечением, которое не просто осуществляет сбор, передачу и обработку необходимых данных, но и анализирует их и дает рекомендации по оптимизации и улучшению работы системы.
Возможности концепции EcoStruxure можно продемонстрировать на примере решения для управления промышленными машинами EcoStruxure Machine, которое входит в портфель предложений компании для предприятий пищевой промышленности. На уровне подключаемых устройств Schneider Electric предлагает широкий спектр промышленного оборудования, включая уже зарекомендовавшие себя на российском рынке преобразователи частоты Altivar, ПЛК и контроллеры движения Modicon, промышленные компьютеры и панели оператора Magelis, светосигнальную аппаратуру Harmony, сервоприводную технику Lexium и многое другое. Одним из главных преимуществ данного оборудования является поддержка открытых стандартов передачи данных, что позволяет легко интегрировать эти устройства в современные концепции промышленного Интернета вещей (IIoT) и Industry 4.0.
В рамках второго уровня - сбора и обработки данных - Schneider Electric располагает комплексным пакетом программного обеспечения. Оно не только позволяет управлять подключаемыми устройствами, но и дает возможность заказчикам получить преимущества использования web-сервера и облачных вычислений для упрощения интеграции производственных линий. Это обеспечивает доступ к данным в режиме реального времени, а также удаленное управление и мониторинг. В пакет ПО входят несколько продуктов, среди них EcoStruxure Machine Expert – для сквозного программирования контроллеров и удаленного доступа к системе; EcoStruxure Operator Terminal Expert – для создания HMI-приложений и визуализации с возможностью применения векторной графики; EcoStruxure Machine SCADA Expert – оптимизированная SCADA-система, поддерживающая от 1500 до 64000 точек, для сбора и обработки данных в режиме реального времени с возможностью автоматического создания отчетов.
На третьем верхнем уровне разработчик предлагает пакет аналитических сервисов и приложений, которые обеспечивают бесшовную интеграцию промышленных машин с IT-инфраструктурой предприятия. С помощью них заказчики могут собирать и агрегировать данные, подготовленные для последующего анализа. Это позволяет увеличивать время безотказной работы оборудования и находить возможности для оптимального и эффективного его обслуживания. Среди таких продуктов стоит отметить EcoStruxure Machine Advisor – приложение, позволяющее безопасно подключаться к облачному сервису через Интернет с возможностью отслеживания состояния и осуществления анализа данных; EcoStruxure Augmented Operator Advisor – приложение дополненной реальности для удобного и быстрого распознавания аварий и проведения технического обслуживания; EcoStruxure Mobile Operator Advisor – приложение для мобильных устройств, предоставляющее удаленный мониторинг и доступ к системе из любой точки мира; Secure Connect Advisor – облачный сервис для удаленного подключения к панелям оператора Magelis.
Пример успешной работы оборудования в рамках EcoStruxure Machine
Мариинский ликероводочный завод (МЛВЗ), ведущее предприятие алкогольной отрасли Кузбасса, был оснащен высокотехнологичными линиями производства и розлива алкогольной продукции. Некоторое время назад для повышения качества продукции была создана установка стабилизации напитков холодом, предназначенную для захолаживания и выдержки купажа алкогольных напитков при заданных низких температурных режимах. Разработка системы и осуществление проекта велись компанией Schneider Electric и ее партнером Art Technology.
В шкафах управления холодильной установкой было установлено исключительно оборудование компании Schneider Electric. В основе системы управления холодильной машиной - программируемый логический контроллер Modicon M258, пуск поршневых компрессоров осуществляется с помощью устройств плавного пуска Altistart 22, управляемых по протоколу Modbus RTU; пуск насоса рециркуляции и вентиляторов конденсатора осуществляется с помощью интеллектуальных пускателей двигателей TeSys U. Для настройки режимов работы системы, отображения данных техпроцесса, вывода и архивирования аварийных сообщений, используется панель оператора Magelis GXO, связанная с контроллером по фирменному протоколу SoMachine. Контроллер запрограммирован на отдачу информации о состоянии холодильной машины и температуры сервисной среды через Ethernet порт по протоколу Modbus TCP.
Система управления фильтрационной частью установки так же построена на контроллере Modicon M258. В качестве HMI используется 10 дюймовая панель оператора Magelis GTO, установленная в помещении емкостного парка, удаленного от места установки шкафа управления на 60 метров. Панель связана с ПЛК по фирменному протоколу SoMachie через канал связи Ethernet. По протоколу Modbus TCP контроллер опрашивает систему управления холодильной машины, контролируя её состояние и температуру сервисной среды. Процесс получения требуемой температуры продукта на выходе из теплообменников осуществляется путем регулирования потока сервисной среды через теплообменники за счет управления оборотами двигателей насосов. Для этой операции используются частотные преобразователи серий Altivar 32 и Altivar 312, связанные с управляющим контроллером по протоколу CANopen, основанному на шине для работы в реальном времени. Система запрограммирована на возможность подключения к системе диспетчеризации предприятия (SCADA) с использованием Ethernet канала по протоколам Modbus TCP/Ethernet IP или с использованием OPC-сервера Codesys, а так же на возможность диспетчеризации по последовательному каналу RS485 с использованием протокола связи Modbus RTU.
Подобная – но уже усовершенствованная система – была внедрена на предприятии компании «Абхазвино». В результате успешной реализации подобных проектов заказчик получает полностью автоматическую систему управления технологией, соответствующую всем его требованиям и позволяющую значительно повысить качество производимой продукции.
Сегодня существуют два взаимосвязанных глобальных тренда в производстве – в том числе и в пищевом: цифровизация всех видов информации и расширение масштабов использования промышленного Интернета вещей (IIoT). Оба эти тренда движут эволюцией промышленных машин и, соответственно, развитием архитектуры EcoStruxure, обеспечивающей внедрение инноваций на каждом уровне – от подключенных устройств до управления приложениями, аналитикой и сервисами. Комплексные решения – это то, что нужно заказчикам уже сегодня и без чего будет не обойтись в ближайшем будущем.
Никто пока не комментировал эту страницу.