System sterowania produkcją InBatch

W związku z rozbudową Wydziału Wyrobów Wodorozcieńczalnych w Kujawskiej Fabryce Farb i Lakierów „Nobiles” poproszeni zostaliśmy o dobór i instalację systemu sterowania produkcją obejmującego następujące instalacje:
- przyjmowanie surowców sypkich (stacje rozładunku big-bagów i układ rozpakowania) i płynnych (stanowisko rozładunku cystern) do silosów magazynowych
- dozowanie materiałów sypkich (układ transportu pneumatycznego) i płynnych (układ pomp) do disolwerów wyrobów wodorozcieńczalnych i rozpuszczalnikowych
- układ kontroli disolwerów (prędkości, natężenie prądu silników mieszadeł, czas disol-wowania, dodatki ręczne itp.)
- dozowania past (z disolwerów) i surowców płynnych do egalizatorów (wyroby wodo-rozcieńczalne, rozpuszczalnikowe, sadoliny i impregnaty)
- układ kontroli egalizatorów (prędkości , czas mieszania, dodatki manualne itp.)

Aby sprostać wysokim wymaganiom zastosowaliśmy w tym projekcie rozwiązania pewne i sprawdzone. Od strony sprzętowej są to sterowniki wagowo-dozujące PR1730 firmy Global Weighing Technologies (GWT dawniej Philips Weighing) współpracujące z układami wejść/wyjść firmy Phoenix Contact (zastosowano układ InterBus-S jako system rozproszony). Bardzo ważnym elementem systemu są pomiary masy. Dwadzieścia wag osadzonych na czujnikach tensometrycznych GWT gwarantuje precyzyjny i pewny pomiar. Zastosowanie oprogramowania firmy Wonderware pozwoliło połączyć funkcję wizualizacji procesu (InTo-uch) i funkcję wielowątkowego procesu dozowania (InBatch). Dodatkowym atutem w przyjęciu tego rozwiązania jest wieloletnia współpraca obu firm w celu wypracowania wspólnej platformy programowo – sprzętowej dla zaawansowanych systemów sterowania i zarządzania produkcją.
Połączone siecią Ethernet. sterowniki PR1730 realizują poszczególne fazy procesu (dozowanie komponentów, odliczanie czasu, ustawianie wartości wyjść analogowych, operacje logiczne typu czekaj na status, ustaw status itp.). Fazy są przekazywane do sterowników z pakietu InBatch zgodnie z realizowaną recepturą. Jednocześnie sterowniki PR1730 realizują funkcje PLC (sterowanie poszczególnymi urządzeniami, układy blokad i alarmów, sekwencje załączeń itp.). Na poziomie lokalnym komunikację z użytkownikiem zapewniają panele operatorskie PR1628/29 połączone bezpośrednio do sterowników PR1730 (m.in. funkcje uruchamiania poszczególnych receptur produkcyjnych w InBatch’u, informacje o dodatkach ręcznych tzn. rodzaj i zadana ilość materiału, stan aktualnie realizowanych procesów dozowania). Wizualizacja i sterowanie na poziomie sterowni realizowana jest poprzez dwie stacje operatorskie (komputery PC pracujące pod systemem Windows NT4.0), na których zainstalowano system SCADA InTouch7.1 i pakiet InBatch 7.1 firmy Wonderware.


Stacja operatorska - InBatch
Jej funkcje to:
- uruchamiania i kontroli produkcji wg receptur
- edycji receptur
- raportowania i archiwizacji wyników poszczególnych procesów produkcyjnych
Pakiet InBatch umożliwia prowadzenie wielu procesów produkcyjnych w jednym czasie. InBatch automatycznie (na podstawie ułożonego modelu wydziału) przydziela poszczególne jednostki (silosy, disolwery, egalizatory, układy transportowe) dla poszczególnych receptur, co pozwala na m.in. na pełniejsze wykorzystanie zdolności produkcyjnych i skrócenie czasu wykonywania poszczególnych receptur (w danym momencie receptura rezerwuje tylko jednostki niezbędne do wykonania kolejnych kroków (faz) procesu, zwalniając je dla potrzeb innych receptur po wykonaniu poszczególnych operacji). Baza danych materiałów umożliwia lokalizację poszczególnych komponentów w zbiornikach magazynowych oraz daje możliwość uzyskania informacji o stanie (wartości bieżących, przyjmowania i wydawania) poszczególnych materiałów. Układ raportowania i archiwizacji (oparty na bazie SQL Server’a i Crystal Report Generator) umożliwia tworzenie raportów dotyczących procesów produkcyjnych (zużycie materiałów, bilans produkcji, czas wykonywania poszczególnych operacji itp.) w odniesieniu do zadanego czasu, receptur, urządzeń itp.



Stacja operatorska - InTouch
Jej funkcje to:
- wizualizacji stanu pracy poszczególnych urządzeń (status, awaria itp.)
- kontroli procesów produkcyjnych (wyświetlanie stanu wykonywania poszczególnych receptur, zmiana parametrów poszczególnych operacji, sterowanie typu Stop/Ponów/Porzuć)
- sterowania poszczególnymi urządzeniami (tryb ręczny)
- raportowania stanów awaryjnych
- raportowanie stanów napełnienia poszczególnych zbiorników magazynowych

Zaprezentowany system został wdrożony przez firmę PHU WEGA w 2001 roku. Pozwolił on na osiągnięcie założonych celów:
- Powtarzalność produkcji
- Kontrola procesu z jednego miejsca
- Możliwość prowadzenia procesu według receptury wyrobu gotowego
- Realizowanie wielu receptur w tym samym czasie co pozwala w pełni wykorzystać in-stalację technologiczną
- Pełne raportowanie procesu
- Łatwość dalszej rozbudowy o nowe urządzenia
- Możliwość połączenia z innymi systemami (działu sprzedaży, działu zamówień itp.)
- Łatwość obsługi systemu
- Łatwość układania i edycji receptur

Tomasz Czajka
Kazimierz Cemel
PHU WEGA