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操控体系

施耐德电气为食物饮料职业的优化晋级筑梦前行

  2019年05月22日  

  简介:

  今日,在消费晋级的大趋势下,顾客挑选和购买产品的行为、习气和偏好正在发作改动,诸如对新产品的渴求、对质量与安全的高度重视,以及愈加电子化的购买途径等。这些改变正促进食物饮料职业不断晋级其设备和工艺技能,并逐渐完成数字化运营,以应对商场的快速改变。

  在这一进程中,作为食物饮料企业出产一类要害操控设备的PLC,也正阅历着明显的立异,并在职业转型晋级的进程中起到重要效果。Modicon M580 ePAC( 以太网可编程自动化操控器)是莫迪康在多年不断堆集立异的基础上,面向未来工业智能化操控需求推出的集敞开灵敏、安稳牢靠于一身的新一代高端操控器渠道。

  依据杰出的硬件功用,以及在敞开网络、信息安全、牢靠性和可持续性、快捷维护等各个方面的立异优势,Modicon M580 ePAC能够协助食物饮料职业应对一系列要害工艺场景和数字化晋级带来的应战,然后明显提高其出产运营的竞赛力和回报率。

  1.食物饮料职业的改变趋势

  当时,食物饮料职业日益遭到消费商场改变、动力、监管等趋势的影响,这些趋势对出产运营管控的形式和要求提出了新的需求。其间,以下几个方面的要素将直接或间接地影响食物饮料职业对工艺技能和运营办理形式的需求。

  城市化加速,人口添加和消费晋级

  近年来,城市化进程正在加速,这促进了消费人的口添加和消费晋级的趋势。这不只意味着对食物饮料职业的全体需求仍在添加,也意味着需求结构的转化,人们对高端、差异化产品的需求将得到扩展。一起,企业研制和投进新产品的节奏也将加速,以应对顾客巴望新产品的需求。

  例如,在曩昔的几年内,传统的工业化啤酒在销路上广泛难觅亮点,但商场对各类精酿啤酒的需求却出现出快速添加的趋势。一些企业在减产工业化啤酒的一起,大规模引入并增产价格较高的精酿品牌,以应对旺盛的商场需求。这样的趋势,正在推进食物饮料企业寻求愈加灵敏柔性、高功率的出产形式,以及一起出产或快速切换不同规范产品的出产才能。这使企业的出产操控体系不只需求在硬件功用进步一步提高,还应支撑敞开的以太网技能,以实时精确地获取并联通现场工艺进程中的各项数据,为智能制作和柔性化出产的完成供给支撑。

  环境和资源改变

  当时,对环境维护和资源节省、下降排放的诉求明显提高。从企业外部看,国家在方针导向上,日益对动力职业的转型和工业企业运用水、电、气以及排放作出辅导和束缚。从企业内部看,越来越多的企业从提高经济效益的需求动身,也开端重视对动力的办理。

  在这一趋势下,食物饮料企业日益趋于寻求愈加精密化的动力运用及办理形式,以及环境友爱型的出产方法,然后提高出产运营的全体收益及合规性,其对出产进程中的动力计量、监测与办理的需求出现添加。企业还需求构建通明敞开的以太网操控体系,实时获取翔实的动力数据,并进一步完成数据的云端拜访,使办理层也能够随时把握并调整企业的动力情况。

  对食物安全问题的重视

  近年来,我国社会各界对食物安全问题的重视不断提高。无论是主管部门管控、处分的力度,舆论监督的强度,仍是顾客的关心都在不断加大。食物和饮料的质量与安全,成为了许多顾客最优先考虑的要素之一。

  这就对食物饮料企业的出产进程、工艺办法以及办理形式提出了更高的要求,一起也推进了在出产进程追溯、供应链办理和质量管控等相关技能方案上的需求。在操控体系层面上,企业除了需求能够担任先进、精密工艺的高功用操控器,对其牢靠性、安全性和易维护性也提出了较高要求,让食物饮料的出产得到安全安稳的确保。

  2.Modicon M580 ePAC

  大型高端操控器的特色

  Modicon M580 ePAC ( 以太网可编程自动化操控器) 是莫迪康在多年不断堆集立异的基础上,面向未来工业智能化操控需求推出的集敞开灵敏、安稳牢靠于一身的新一代高端操控器渠道。针对不同的运用,分为:

  面向单机运用的规范型操控器:M580单机 ePAC、

  专业用于硬件冗余的高可用型操控器:M580冗余 ePAC 、

  面向功用安全运用需求的操控器:M580 ePAC以及M580冗余 ePAC。

  (从左至右依次为)M580单机CPU、M580冗余CPU、M580安全CPU、M580安全冗余CPU

  杰出的硬件功用

  Modicon M580 ePAC选用先进的定制化嵌入式双核Cortex A9 RISC高功用微处理器,并深度集成以太网通讯和处理才能;专业MRAM存储技能无须电池或外部存储卡即可完成体系掉电时坚持要害数据不丢掉;CPU集成高达64M大容量作业内存;立异的机电规划确保咱们的产品规范远高于IEC规范;高带宽和快速扫描时刻协作先进的内存读取机制,确保高速通讯、运用程序和指令高效履行。

  敞开网络

  体系的规划依据敞开的以太网技能,集成交流机功用的以太网背板和CPU深度集成的以太网通讯和处理才能,自上而下全以太网架构选用规范TCP/IP协议确保数据通讯的规范、通明和敞开,有用地优化了设备互连和通讯,轻松构建通明敞开的以太网操控体系,然后确保现场工艺进程中动力和原始数据的实时精确获取,并进一步完成数据的云端拜访及操作需求的全面支撑,有用助力企业数字化转型和智能化出产。

  信息安全

  内置先进的信息安全功用,遵从IEC62443规范的信息安全功用规划供给了深度集成以太网的安全架构;CPU集成了多级暗码防护、加固存取操控、安全防护办理器、IPsec专业安全防护战略、可履行程序文件的完好性查看、安全事情可追溯等功用;经过业界威望的Achilles Level2认证。

  牢靠性和可持续性

  经过长时刻商场验证、不断完善并日臻完美的高功用X80 IO渠道,充沛确保体系安稳、牢靠;专用的硬冗余操控器以及老练的同步技能,确保体系的持续安稳运转;针对苛刻环境运用,带有专用防腐涂层及特别处理的加固类型产品,支撑-25℃~+70℃宽温作业范围,可在恶劣现场环境下牢靠运转,一起有用确保操控体系的高可用型;协作商场广泛运用了超越15年的EcoStruxureTM操控专家(Unity Pro)通用编程开发渠道,以确保客户编程习气和用户阅历的最佳传承。

  快捷维护

  不停机软硬件更改及体系扩容晋级,一切模块支撑热插拔;集成丰厚易用的确诊、报警、事情日志、供电监测数据日志、内部数据的事情次序记载等功用;具有高档确诊才能的智能冗余电源,可供给温度监测、电压超限报警、已运转时长、剩下寿数猜测等信息,经过可猜测的替换主张提早完成预防性维护。

  M580 CPU站

  3.Modicon M580 ePAC

  助力食物饮料职业的运用优势

  如上所述,依据在功用和功用上的许多亮点,Modicon M580 ePAC能够在体系规划与维护、运用点数配备、长途站调试、编程、函数与运用库调用以及晋级改造等多个方面习惯食物饮料职业的一系列实践需求,出现出了明显的运用优势。

  全以太网架构,简化规划与维护

  全以太网架构,具有灵敏多样的网络衔接方案,100Mps的数据传输带宽。支撑Modbus TCP和EtherNet/IP两大干流工业以太网协议,可完成I/O、SCADA、HMI和变频驱动的全以太网衔接。这些优势,可认为具有各类网络衔接需求的食物饮料企业带来更简略的规划、更高效的运营以及更低的维护本钱。

  规范齐备,灵敏满意运用需求

  Modicon M580 ePAC自动化操控体系具有6档操控器,可完成单机和冗余运用需求,彻底满意食物饮料职业从几百点到几千点再到几万点的不同工艺段的运用需求。支撑食物饮料职业中常用的Modbus、Profibus-DP、Hart等总线协议。

  便于长途站设备现场调试

  在粮油廊桥运送站中,可在恣意一个长途以太网I/O站,经过衔接站适配器模块上的服务端口,直接拜访CPU主站,完成对PLC程序的实时监控和修正,极大当地便了长途站设备的现场调试。

  编程简略快捷,内置函数及运用库

  EcoStruxureTM操控专家(Unity Pro)编程软件供给了运用简略、友爱的用户界面,可重用的程序、强壮的查找功用、自在格局的图形修改器、完善的在线协助,而且支撑多种编程言语、内置PLC离线仿真功用、支撑程序在线修正、具有丰厚的函数库以及专用于食物饮料职业的流体运用库,使得Modicon M580 ePAC自动化操控体系的程序编写及调试维护愈加简略、高效。

  晋级改造完善,维护现有出资

  依据Modicon M580 ePAC,施耐德电气可认为食物饮料职业用户供给灵敏、完善的晋级改造方案。Modicon M580 ePAC自动化操控体系除了支撑高功用的Modicon X80 I/O渠道和通用的STB I/O渠道外,亦可支撑原有Premium、Quantum渠道 I/O,晋级操控体系的一起可保存现场原有I/O模块,防止从头布线及接线,尽最大或许维护客户的现有出资。

  4.施耐德电气在食物饮料职业的运用事例

  多年来,施耐德电气在全球食物饮料职业现已堆集了很多运用事例,其软硬件解决方案及各类服务广泛运用于粮油、乳品和巧克力等范畴的闻名企业。其间,来自MODICON的各类型操控器亦在各个事例中承当着出产操控及数据收集等中心功用,为食物饮料企业安全、安稳、高效、高质量的出产运营供给了安稳的支撑。

  巧克力出产及包装

  某闻名巧克力制作商是全球最大的巧克力出产企业之一,该企业旗下具有一系列全球范围内的畅销产品。该企业坐落我国东部的工厂,在前处理及出产线自控、运动操控及设备操控上均运用了施耐德电气的产品及体系。

  整个工厂的出产操控分为预处理环节和包装环节,其间预处理操控体系选用了施耐德电气的Modicon M580 ePAC操控器,经过温度收集、质料称重等完成对质料的配比加工。包装环节有三条巧克力出产线,选用了施耐德PacDrive3伺服操控体系,操控器为LMC系列,驱动器为LXM62系列,电机为SH3系列电机。PacDrive3操控体系首要用于出产进程的运送定位及浇注时的定量操控。

  整个PLC体系由坐落各工段的独立的PLC操控站组成,操控站均经过以太网与操控室的进程数据服务器衔接。选用以太网衔接各套PLC、SCADA服务器。每个PLC操控站内配备一套交流机。PLC操控站之间经过光纤衔接。

  PLC与SCADA之间的操控网络选用以太网。每台主交流机都带有多模光纤口(SC)和多个电口(RJ45)。各个PLC操控站和操控室配备工业以太网交流机,每套服务器和PLC别离经过以太网通讯接口衔接到交流机上。

  操控体系选用M580 CPU以及X80 I/O 的以太网环网架构,本地运用扩展机架。每个PLC操控站配备15' HMI进行就地操控和显现。CPU选用Modbus TCP以太网协议对变频器进行通讯操控,运用多台交流机将变频器衔接到操控站的主交流机。

  进程监控服务器运用Intouch SCADA软件。每台服务器带SCADA服务器/客户端授权,完成进程监督、操作操控等功用。依据用户安全设置,能够对当时登录用户的拜访区域和功用等级进行办理。

  大豆油料加工出产

  某大型粮油集团是农业工业化国家重点龙头企业,并跻身我国食物工业食用油职业10强。其部属粮油子公司每年可出产豆粕117万吨,大豆处理才能4000吨/日,精粹1000吨/日,完成销售收入70亿元。

  该公司4000吨大豆油料加工出产线项目全厂由8个工艺段构成,别离是廊桥操控体系、筒仓操控体系、预处理操控体系、浸出操控体系、精粹操控体系、粕仓操控体系、油罐区操控体系、小包装车间操控体系。全厂操控网络分红操控层和设备层两层架构。

  操控层担任监控整个出产进程。全厂SCADA操作软件选用施耐德电气的Citect SCADA服务器/客户端软件,整个操作体系进行一致规划。考虑到各个操控体系由不同的体系集成商集成,每个体系需求独立开发,因此为每个工艺段配备了独立的操作服务器和操作客户端,每个站的操作体系只担任本站出产体系的监控办理。操作服务器为冗余配备。

  此外在出产办公室,设置2台大局客户端,大局客户端能够监控全厂各个工艺段的出产体系。大局客户端的监控画面由各个操控体系的监控画面组成,数据从各个工艺段体系的操作服务器上读取。依据此架构,客户将来还可添加Web长途监控功用,完成经过浏览器长途拜访全厂操作体系的功用。上位机与PLC选用Modbus TCP工业以太网协议进行通讯。

  在设备层,PLC担任发送和履行出产指令和收集设备操控出产数据。全厂8个工艺段悉数选用施耐德PLC操控体系。筒仓、预处理、浸出、精粹、粕仓、油罐区选用CPU主站以及以太网 RIO分站的架构,廊桥站选用CPU主站以及X80以太网IO架构,小包装车间选用M340操控体系。全厂软启动器选用施耐德ATS系列软启动器。筒仓、粕库、油罐区、廊桥站选用施耐德电气ATV系列变频器。施耐德电气变频器和软启动器标配Modbus通讯口。部分站电动机维护器、变频器、软启动器选用Modbus 通讯方法接入操控体系。

  每个操控体系配备一台施耐德电气ConneXium工业级办理型交流机,支撑Modbus TCP以太网协议,交流机配备6个10/100M电口,2个多模光口。电口用于衔接本体系监控站和PLC操控站。光口用于不同操控体系之间的衔接,终究一切操控体系经过光纤衔接构成冗余环网。

  在一致的架构下,完成了操控层与设备层的无缝衔接。经过对全厂操控体系的联网,既完成了涣散操控的要求,又完成了会集监控的功用,充沛满意了终究用户对整个体系的需求,确保了整个工厂的顺畅运营。

  乳制品整厂自动化解决方案

  某集团是世界闻名的食物和饮料集团之一,位列世界500强,事务广泛全球120多个国家。鲜乳制品、饼干和饮料作为该集团三大首要产品,在全球商场销量排名均独占鳌头。该集团是施耐德电气的全球重要战略客户。

  在该集团坐落印尼的酸奶厂项目中,施耐德电气做为首要工艺自动化操控体系的供货商,为其供给了完好的交钥匙工程,担任整个工程项目的自动化体系和外表体系的规划、设备、现场调试、训练和终究检验,而且供给了与工艺规划方、工艺设备供货方及其他自动化体系供货商的项目协谐和技能支撑。全厂由来料接纳、灭菌消毒、来料拌和、发酵、贮存、灌装六大体系组成。整厂自动化操控选用了施耐德电气的产品及解决方案。

  该工厂操控体系分为企业级、工厂级、操控级、设备级这四层架构。企业级配备一台SAP-ERP服务器。工厂级包含一台数据库服务器,两台设备Global Screen Intra软件(GSI软件一起集成SCADA和MES软件功用)的服务器,7台Magelis iPC工控计算机用做本地操作员站,一台网络打印机。操控级包含三套Modicon 操控器用于主工艺操控,一套Modicon 操控器用于巴杀、预巴杀设备操控,一套施耐德电气ELAU PACDRIVE运动操控器用于灌装机操控。设备级包含I/O站、现场外表、阀门、条码扫描阅览仪、称重设备等。工厂级和操控级设备之间选用Modbus TCP工业以太网协议进行通讯。以太网交流机选用施耐德电气ConneXium系列交流机。

  工厂监控体系不只供给了工厂数据收集、流程监控、趋势查询、报警办理等基本功用,还完成了MES功用,包含batch办理、产品追溯、功用剖析等。

  施耐德电气为该工厂供给了先进、牢靠、高效的整厂自动化解决方案,项目履行遵守客户集团的质量规范。全球化的项目办理形式为客户供给了愈加及时的服务,并为客户大大缩短了项目的履行周期。整个项目履行周期为8个月,出资回报率12个月,使客户快速回收项目出资本钱。因为工厂运用了MES体系,使OEE(大局设备功率)达到了81%。整厂自动化项目的顺畅完成,也为施耐德电气在乳制品职业堆集了愈加丰厚的工程阅历。

  总结:

  可见,在食物饮料职业的立异开展和工业晋级中,日益先进和齐备的自动化操控体系承当起了重要的效果。尤其是在施耐德电气依据物联网的EcoStruxure™架构中,Modicon M580 ePAC作为边际操控层的中心产品,为食物饮料企业供给了越来越完善的操控利器和晋级途径。它不只作为出产工艺操控的中心设备,也成为了联通上下层数据信息、提高全体运营效能的重要纽带。往后,施耐德电气将持续引领在自动化、数字化技能范畴的立异,协助食物饮料职业的用户不断应对新的应战。

标签:施耐德电气 Modicon M580 ePAC我要反应
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