采用西门子PCS DCS系统进展当代化改造将国民淀粉公司消费缩短了一半.docx

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1、采用西门子PCSDCS系统进展当代化改造将国民淀粉公司消费缩短了一半采用西门子PCSDCS系统进展当代化改造将国民淀粉公司消费缩短了一半fenghy导语：该工程使用的装置包括西门子公司的PCS7分散控制系统工程大概情况：采用分阶段对现有装置进展晋级改造的方法，国民淀粉和化学公司与西门子能源和自动化公司在北卡罗来那州索尔兹伯里的一座新建工厂一起分工合作不但进步了产品质量，与此同时还将循环时间缩短到原来的一半。该工程使用的装置包括西门子公司的PCS7分散控制系统，用于使消费抗潮湿、防裂的胶粘剂树脂的经过实现自动化。你在普及全球的挪动、笔记本电脑、PDA以及其它电子设备所使用的微芯片里都可以发现这种

2、胶粘剂树脂。假如下次你不小心失手把挪动掉到了地上而它照旧工作正常的话，你应该多谢国民淀粉和化学公司这些企业。今天人们制造的几乎每一部挪动都包含有半导体芯片，而半导体芯片都是由国民淀粉和化学公司的电子材料分部提供的具有很高柔韧性，同时抗潮湿、防碎裂的胶粘树脂构成的。这种专用的树脂同时也进步了芯片的可靠性，在世界各地的笔记本电脑、PDA以及其它电子设备里面你都可以找到这类电子芯片。JeffMueller是位于北卡罗来那州索尔兹伯里的国民淀粉工厂和研发机构的工程经理，很多专用树脂都是在那里消费的。“在国民淀粉公司，可靠性是我们最优先考虑的问题。我们对客户的吸引力都依靠于此，Mueller讲道。“非方

3、案停车会立竿见影的为我们增加多达数百万美元的损失，并且会使我们的客户转而寻找其它供给商。Mueller讲除了可靠性以外，国民淀粉公司在消费经过中优先考虑的其它问题还包括减少产品从工厂到市场的时间，采用最先进的技术以便保持公司的竞争力。他还补充讲重复性也是非常关键的：“一个芯片制造商需要在其消费流水线上投资巨额的金钱，他们要求我们提供的产品可以通过注射器进展准确的分配。这就是为什么产品的一致性会如此重要。技术道路图在2002年，Mueller开发了一个分阶段的消费控制技术道路图来解决公司消费的急迫需求。这个道路图将会作为一个指导方针帮助公司进步产品的重复性，延长公司化学消费工厂现有硬件根底设备的

4、生命周期。并且还要规划一个新的、邻近的消费设施。国民淀粉公司确信与一个自动化和控制产品供给商结成合作伙伴对于这个道路图的成功具有至关重要的作用。为了挑选适宜的自动化和控制伙伴，国民淀粉公司、美国控制公司CCA以及WESCO经过自动化公司结合制定了一个评估矩阵，其中列出了九个挑选的原那么：费用、总体技术才能、操纵员友好程度、程序员友好程度、开放的通讯标准、TI505原有控制平台硬件的利用、TI505程序的转化和再利用、以前在ICI公司国民淀粉公司的母公司的使用情况、批量配方控制才能。三家知名的经过自动化供给商受到邀请向一个评估委员会作介绍，这个评估委员会将会根据国民淀粉公司的优先性矩阵原那么对三

5、家公司进展比拟。“当一家供给商向我们推荐一个如今还没有产品化的方案时，Mueller讲道。“我屡次听到不久这个单词。例如他们讲不久就会有一个解决方案可以允许我们转换成批量配方。当我听到他们这样讲的时候，我真的感到很紧张。“当我们想要通过数据来作出决定的时候，我们设计了一个优先级矩阵，Mueller讲道。“我们找来了以后将会使用这些系统的人，让他们根据重要性来分等级排列这些原那么。当供给商作介绍的时候，我们就把这些矩阵填写好。西门子公司的SIMATICPCS7分散控制系统DCS是我们选择的最好控制系统。分阶段实现的方式使停车时间最少为了尽量减少对现有操纵的干扰，同时为其它改良建立一种明晰的途径，

6、国民淀粉公司采用了一种分阶段移植到西门子公司PCS7DCS系统的方法。现有的控制系统使用不同版本的软件和硬件运行。为了使用一种新的控制系统，必须使现有系统处于一种共通的状态，然后就可以进展移植工作。这个策略最大程度的减少了搞乱消费经过的风险，同时还允许国民淀粉公司对所有的反响器都采用一致的移植方案。这个道路图的第一个阶段是2003年执行的。Mueller讲公司决定进展标准化，将两个435PLC转换成来自于西门子能源和自动化公司的SIMATIC545和505控制器，这两个控制器控制着一台刮膜式蒸发器和旋转圆盘式枯燥机。“移植到545控制器的改造使我们可以把所有的PLC标准化，并且对下一步改造的各

7、种选择项进展评估。其目的是在新的系统当中利用现有的硬件。改造的第二阶段于2004年进展，其中心内容是在现有的有机化学工厂里增加一个新的反响器系列。Mueller讲这是为了获得使用PCS7DCS系统的经历，为了获得用PROFIBUS通讯网络与测量设备和控制设备进展连接的经历。“我们从低风险的工程开场改造，希望最大程度的减少使消费经过混乱的风险，Mueller讲道。“这个策略使得我们可以采用模块化的编程方式，并且以之作为将来系统的一个模板，也作为将来实现批量配方治理的一个垫脚石。新反响器系列的安装工作也包括PCS7DCS系统的安装，该系统使用了冗余的SIMATICS7-417H控制器。安装工作还包

8、括西门子公司的PCS7操纵员站OS，这些操纵员站通过遍布整个有机化工厂的以太网进展连接。“工厂的操纵员们已经对PCS7人机接口设备的外观、操纵感觉以及功能非常熟悉，Mueller讲道。“这个系统的设计宗旨就是看起来与我们现有的人机接口平台类似，这样对操纵员来讲新旧系统的差异就非常微小了。同时新系统又提供了更加强大的功能，它使操纵人员可以查看是否某些东西被联锁了，或同时调出历史数据和趋势数据。他们非常喜欢新的系统。在2005年，PCS7系统通过新反响器系列的开车证实了自己的性能，同时Mueller也开场执行道路图的第三个阶段把系统从西门子公司的SIMATIC545和505控制器改造成为西门子公司

9、的PCS7DCS系统。在2005年，现有反响器系列当中的一个反响器以及一个旋转圆盘式枯燥机的DCS系统改造成功完成。通过每次把一个反响器的自动化系统软件和硬件改造成为PCS7系统，Mueller可以确信消费经过不会受到干扰。他如今还可以开发标准化的功能模块和控制模块，这些功能模块可以支持批量配方经过，还可以作为模板用于将来的系统。剩下的反响器系列将会在今后的两年中被晋级为西门子公司的PCS7DCS系统。现场总线的好处在北卡罗来那州索尔兹伯里的制造工厂，国民淀粉公司希望通过保存所有的现场仪表以及TI545I/O模板获得最高的资产回报率，这将作为晋级到PCS7的改造工作的一局部。交换所有的硬件和控

10、制系统将会是非常昂贵的。不过，Mueller讲由于PROFIBUSPA的开放性，他可以保存原来的仪表标准，这是通过与包括E+H、rosemount、Mettler-Toledo、OhmartVega在内的仪表供给商长期以来的合作建立的标准。另外，由于国民淀粉公司采用PROFIBUS实现了标准化连接，SIMATIC505、SIMATICS7、S-417H控制器都采用PROFIBUS进展连接，公司在传统的接线环节上也节省了大量的资金。“我们节约了数额宏大的资金，Mueller讲道。“所有的这些接线，所有返回到这些卡板的输入和输出信号，如今从硬件上都可以通过一根信号电缆进展传送，这给我们带来了难以置

11、信的节省。国民淀粉还利用了PROFIBUS通讯网络和PCS7平台赋予的新的、先进的诊断功能，包括跟踪记录仪表的更换。由于现有的工厂是CLASSIDIV2的爆炸危险环境，因此考虑了本质平安系统作为预防措施。Mueller讲他如今有几个可选择方案来知足防爆标准的要求。他可以把接线全部封闭在防爆穿线管里边，这是一种非常费事的方法，同时也非常昂贵。他也可以采用保护性的隔离式平安栅或安装带有内建本质平安构造的硬件设备。“西门子公司有具备内建本质平安功能的硬件设备，其运行电流非常低，Mueller解释讲。“PROFIBUSPA和ET200iSI/O模件的连接是专门为本质平安区域的使用而设计的，可以应用在电

12、气危险场合。这对于我们是个优点。当我们在处理故障的时候，我们不需要担忧是否会击穿一个隔离式的平安栅，不需要来往返回的查找一个损坏的保险丝。其结果是，我们节约了相当可观的时间和金钱。扩展和其它随着现有化学消费工厂的全部三个改造阶段的完成，Mueller重新检讨了道路图的目的进步产品的重复性、降低消费费用以及继续建立一座新的工厂，在这座新厂里将要使用自动化的批量经过消费专用的化学品。新的Emanate有机化工厂坐落在离现有化学工厂一百五十英尺远的地方，其建造工作开场于2005年，完成于2006年。新工厂的根本架构是西门子公司的全集成自动化系统，它包括PCS7DCS系统、批量配方软件和PROFIBU

13、S通讯网络。控制室里的S7-417H处理器通过光导纤维缆线连接到现有控制室里的一个一样的控制器。这使得每个装置的消费控制都可以在失去电源或电源发生浪涌的时候从一个地点切换到另一个地点。新工厂还包括全系列的西门子公司电气系统组件，其中包括电气开关装置、马达控制中心、变频驱动装置、断路器盘、导线和电缆、仪表和控制阀等。Emanate工厂于2006年投产，于2007年初启动另外的反响器系列的方案也已经在制定当中。Mueller讲Emanate的第一个合格批次产品到达了预期的循环时间要求，这同以前的操纵经过相比是一个宏大的进步。“与现有的工厂相比，我们的消费时间减少了一半，Mueller讲道。“我们也预见到产品质量的大幅度进步，包括批量配方系统使产品粘度变化量减少。整个自动化系统都来自同一家供给商也是非常令人快乐的，这样我们就可以确信所有的部件都可以良好的兼容工作。0