09 Lip

Siemensem w nawozy

W połowie roku 2008 firma VIGRAN uczestniczyła w ostatnim etapie rozbudowy instalacji Pakowni, Magazynu CANWILU i węzła Paletyzacji – inwestycji realizowanej przez ANWIL SA, jedno z największych przedsiębiorstw branży chemicznej w Polsce. Coraz więcej zakładów dostrzega potrzebę modernizacji i rozbudowy swojego zaplecza technicznego i produkcyjnego, dlatego też aplikacje nastawiane jedynie na poprawne sterowanie procesem już nie są wystarczającym środkiem dla usprawnienia ich pracy. Liczą się jedynie te systemy, które oferują pełną skalowalność w każdym kierunku czy to o nową aparaturę AKPiA, czy narzędzia usprawniające zarządzanie produkcją. Częstą sytuacją jest taka, gdzie pojedyncze obiekty należy połączyć w jeden spójny system nie tracąc przy tym ich funkcjonalności i nie zatrzymując produkcji na dłuższy czas.

Z pomocą inżynierom firmy Vigran przyszedł system PCS 7 firmy SIEMENS. Dopiero w takich instalacjach widać przewagę rozwiązań typu DCS nad multi-PLC. PCS 7 jako w pełni zintegrowane narzędzie inżynierskie, SCADA, OPC oraz MES umożliwił minimalizację kosztów przy maksymalizacji osiągnięć. VIGRAN udowodnił, że nie zawsze jest tak iż „wszystko w jednym” jest gorszym produktem. Do roku 2006 ekspedycja nawozów sztucznych w zakładzie ANWIL SA oparta była jedynie na węźle Pakowni. Na instalacji niepodzielnie królował system typu DCS Foxboro. Doskonaląc logistykę koniecznym stało się zapewnienie wzrostu zdolności składowania nawozów oraz wydajności i sprawności ich załadunku. Zapadła więc decyzja o rozbudowie Pakowni o kolejny węzeł, Magazyn CANWILU.

Była to doskonała okazja do modernizacji wysłużonego systemu sterowania (Foxboro z lat 90-tych ubiegłego wieku). Spośród wielu dostawców automatyki został wybrany system sterowania typu DCS – PCS 7 v 6.1 firmy Siemens. Na instalacji pojawiły się sterowniki S7-400 wraz z rozproszonymi stacjami wejść wyjść ET200S. Cała platforma sterowania oparta była na topologii gwieździstej ze stacjami operatorskimi typu „Stand-Alone”. W połowie ubiegłego roku rozpoczęły się prace nad ostatnim etapem rozbudowy Instalacji Pakowni, rozpoczęła się realizacja projektu Paletyzacji. Swoje zakończenie miała ona w grudniu 2008. Do projektu należało podejść w nowatorski sposób.

Nie było to zwykłe uruchomienie. Należy pamiętać, że firma ANWIL ma swoją markę i nie może pozwolić sobie na przestoje w produkcji. Towar musi być wyprodukowany na czas. Kolejnym aspektem było rozproszenie systemu SCADA (wszystkie stacje operatorskie były typu „Stand Alone”) oraz aktualizacja oprogramowania PCS 7 z wersji 6.1 na wersję 7.0. No i wreszcie w całość należało włączyć kompletnie nowy, wybudowany od podstaw węzeł Paletyzacji. A czasu było coraz mniej… Na pierwszy ogień poszła reorganizacja magistrali systemowej. Nadrzędna część (redundantny pierścień światłowodowy) sieci została zbudowana na bazie protokołu ETHERNET TCP/IP oraz ETHERNET ISO. Wraz z rozbudową instalacji podjęto decyzję o przebudowie architektury „Stand-Alone” na „Klient – Serwer” i poszerzeniu istniejącego już pierścienia światłowodowego o dodatkowy węzeł – Paletyzację.

Do zarządzania całą strukturą HMI zastosowano dwa redundantne serwery SIMATIC PCS 7 OS SERVER 547B, dedykowane do rozwiązań przemysłowych z redundancją sprzętową. Dzięki temu mamy gwarancję przełączenia serwerów w przypadku awarii, a samo przełączenie pomiędzy „Master” i „Slave” następuje praktycznie niezauważalnie dla obsługi (oczywiście odpowiednie komunikaty są generowane na liście alarmowej). Postawione serwery mają za zadanie propagację wszelkich zmian w systemie SCADA, archiwizację danych i udostępnianie ich do dalszej obróbki, dlatego też muszą być niezawodne.

Sterowanie zostało zbudowane w oparciu o najmocniejsze sterowniki SIEMENS z rodziny S7-400 (S7-416 2DP i 2 x S7-413 3DP). System jest w pełni zdecentralizowany, czyli poszczególne sterowniki zawiadują swoimi fragmentami instalacji i wymieniają pomiędzy sobą pewne zdefiniowane informacje. Dzięki takiemu rozwiązaniu udało się zachować ciągłość produkcyjną nawet w przypadku awarii któregoś ze sterowników. Częścią wspólną wszystkich węzłów jest wizualizacja oparta na WINCC (zintegrowane w platformie PCS 7).
Argumentem, który przemawiał za zastosowaniem PCS 7 i w ogóle platformy sprzętowej SIEMENS była jego elastyczność w stosunku do innych standardów. Wiadomo, że w dzisiejszych czasach trudno o zachowanie „czystości” systemowej na instalacjach spotykamy sprzęt różnych marek i producentów.
W naszym przypadku to były:
  • Centrale klimatyzacyjne – SAIA BURGESS – PCD1 i PCD2
  • Maszyny pakujące –VIPA, SIEMENS
  • Ładowarka portalowa FAMAK
  • Urządzenia naważające – MCB05 – RS232
  • Węzeł Saletry – Allen-Bradley – SLC504
  • Falowniki – VACON
  • Enkodery – Kubler

Wszystkie te urządzenia zostały skonfigurowane i połączone w jeden spójny „organizm” praktycznie bez jakichkolwiek przeszkód po stronie inżynierskiej. Natomiast dynamiczne mapowanie zmiennych pomiędzy sterowaniem, a wizualizacją pozwoliło inżynierom na skoncentrowanie się nad optymalizacją procesu.

 

Pozostałe sygnały z czujników i AKPiA poprzez rozproszone stacje wejść wyjść ET200S oraz ET200M (rozsiane po całym obiekcie) za pomocą magistrali PROFIBUS DP trafiły do odpowiednich im stacji sterownikowych S7-400.

 

Instalacja ta to nie tylko sterowniki, ale także mnogość napędów. Aby sterowanie nimi było w pełni efektywne i przede wszystkim bezpieczne nad ich pracą czuwają moduły SIMOCODE PRO wraz z przekaźnikami bezpieczeństwa SIRIUS 3TK umożliwiającymi zatrzymanie awaryjne STOP0 i STOP1 aż do 4 kategorii bezpieczeństwa. Całość jest bardzo przyjazna dla obsługi, zamknięta w modułowych rozdzielnicach SIVACON i za pomocą sieci PROFIBUS DP podłączona do systemu dając operatorom pełne możliwości sterowania, i diagnostyki.

W efekcie dzięki zastosowaniu nowoczesnych rozwiązań zakład zyskał jedną z najwydajniejszych i najnowocześniejszych linii pakujących, i paletyzujących worki do 50 kg oraz typu BIG-BAG. W dobie kryzysu na rynku w cenie są właśnie takie rozwiązania, które dają gwarancję stabilnej produkcji i nie zestarzeją się zbyt szybko, a ich rozbudowa nie będzie wymagała wymiany całego systemu.

Share this