GEA是食品行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)供應(yīng)商，他們的技術(shù)業(yè)務(wù)領(lǐng)域占公司收入的70%，公司在50多個(gè)國(guó)家擁有約17?000名員工，主要致力于食品加工設(shè)備的設(shè)計(jì)，特別是乳品行業(yè)。GEA西班牙公司的自動(dòng)化工程師Alejandro Nectali解釋說(shuō)：“我們提供從流程設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)到工程、技術(shù)以及運(yùn)輸、安裝和設(shè)備調(diào)試的整套服務(wù)。”

在Vreugdenhil Dairy Foods的奶粉廠每h可生產(chǎn)8t奶粉，每天處理160萬(wàn)l原奶

設(shè)計(jì)連續(xù)運(yùn)行的設(shè)備

該公司專門設(shè)計(jì)需要24?h(24/7)連續(xù)運(yùn)行的設(shè)備。“通過(guò)這種方式，生產(chǎn)商可以充分利用自己的產(chǎn)能。”Nectali說(shuō)道，“事實(shí)上我們的設(shè)計(jì)旨在滿足每個(gè)客戶的特殊需求，同時(shí)符合乳品行業(yè)普遍適用的標(biāo)準(zhǔn)，此外在原則上使用最新技術(shù)對(duì)于我們來(lái)說(shuō)十分重要。”

總部位于荷蘭Nijkerk的Vreugdenhil Dairy Foods也是公司的客戶，這家企業(yè)有三個(gè)生產(chǎn)廠，1954年進(jìn)入市場(chǎng)，現(xiàn)在是歐洲最大的奶粉生產(chǎn)商，該公司為全球食品行業(yè)和數(shù)百萬(wàn)消費(fèi)者生產(chǎn)奶粉。有900名荷蘭農(nóng)民在為這三個(gè)工廠提供原料產(chǎn)品。

GEA的荷蘭子公司受委托為Vreugdenhil Dairy Foods在荷蘭Gorinchem設(shè)計(jì)13?000?m2的奶粉廠，這是一個(gè)前所未有的挑戰(zhàn)。

這需要多個(gè)處理過(guò)程的組合：將原料奶分離為脫脂奶和奶油、蒸發(fā)、噴霧干燥以及奶粉處理和包裝。鑒于這一巨大挑戰(zhàn)，這家荷蘭GEA子公司將目光轉(zhuǎn)向GEA在其他國(guó)家的子公司，準(zhǔn)備將這家國(guó)際公司分散的技術(shù)匯集起來(lái)。

協(xié)調(diào)促成了該項(xiàng)目的成功

從這個(gè)意義上說(shuō)，荷蘭GEA承擔(dān)了整個(gè)項(xiàng)目的管理，組建了奶粉加工工程團(tuán)隊(duì)，西班牙GEA負(fù)責(zé)自動(dòng)化技術(shù)，法國(guó)GEA負(fù)責(zé)蒸發(fā)技術(shù)，丹麥GEA負(fù)責(zé)干燥技術(shù)，新西蘭GEA完成粉末處理，德國(guó)GEA完成分離技術(shù)，這一項(xiàng)目因此也成為國(guó)際化和多學(xué)科化的。而項(xiàng)目的成敗取決于如何協(xié)調(diào)來(lái)自不同國(guó)家、不同社會(huì)的不同工作小組，不過(guò)這里有個(gè)共同的基礎(chǔ)：即控制系統(tǒng)和自動(dòng)化技術(shù)，該部分由西班牙GEA團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)和監(jiān)督。

“我們面臨的挑戰(zhàn)是為整個(gè)系統(tǒng)尋求一個(gè)單一的解決方案，包括硬件、軟件和從材料接收到包裝的所有生產(chǎn)領(lǐng)域的控制系統(tǒng)。”Nectali說(shuō)，“我們決定采用基于Rockwell Automation產(chǎn)品和集成架構(gòu)平臺(tái)解決方案的共同平臺(tái)問(wèn)題，因?yàn)檫@一解決方案已在Vreugdenhil Dairy Foods的另一家工廠中得到驗(yàn)證。” 這家乳制品企業(yè)的項(xiàng)目工程師 Hans van der Heijden證實(shí)了這點(diǎn)：“我們現(xiàn)有工廠已經(jīng)使用了17個(gè)Allen-Bradley的PLC-5控制器(25E、40E和80E)和80個(gè)Rockwell Automation的SLC控制器5/0 4，我們的工程師很熟悉編程環(huán)境，有些技術(shù)人員甚至在Rockwell Automation進(jìn)行了培訓(xùn)，以便加深他們的知識(shí)。”

圖2 從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備到報(bào)告系統(tǒng)，所有元素都通過(guò)以太網(wǎng)/ IP連接，通信和數(shù)據(jù)流被大大簡(jiǎn)化

憑借在過(guò)去實(shí)踐中取得的經(jīng)驗(yàn)和獲得的知識(shí)以及與Rockwell Automation的權(quán)威合作，通過(guò)西班牙和荷蘭公司對(duì)全球項(xiàng)目的支持，GEA成功實(shí)施了這一項(xiàng)目。

Van der Heijden解釋說(shuō)：“這兩家子公司為確定架構(gòu)的首要概念提供了很大幫助，我們?cè)谡麄€(gè)實(shí)施過(guò)程中得到了大力支持。”經(jīng)過(guò)第一次測(cè)試，GEA完成了Rockwell Automation的解決方案，從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備到報(bào)告系統(tǒng)，所有元件都通過(guò)以太網(wǎng)/ IP連接，通信和數(shù)據(jù)流被大大簡(jiǎn)化。

集成Allen Bradley的Powerflex變頻器和E300電子過(guò)載繼電器簡(jiǎn)化了電機(jī)配置和診斷，Allen Bradley的Flex-I / O負(fù)責(zé)信號(hào)分配，所有現(xiàn)場(chǎng)元素都通過(guò)Stratix-5700和1783-Etap-Switches與可編程的Control-logix自動(dòng)化控制器(PAC)和Allen Bradley的Panelview-Plus-6圖形終端以及不同系統(tǒng)的PC進(jìn)行連接。

基于以太網(wǎng)/ IP的連接

控制系統(tǒng)軟件通過(guò)使用兩臺(tái)物理服務(wù)器的VM-Ware虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)實(shí)施，為此采用的Factorytalk軟件是一個(gè)面向服務(wù)的應(yīng)用平臺(tái)，其服務(wù)的所有應(yīng)用平臺(tái)軟件可以共享這一平臺(tái)包含的各種軟件包、用戶角色和權(quán)限項(xiàng)、消息以及協(xié)議。Scada監(jiān)控和控制通過(guò)Factorytalk View SE完成，F(xiàn)actorytalk Transaction Manager和Factorytalk Historian具有數(shù)據(jù)采集和歷史記錄的功能。

通過(guò)Factorytalk Vantagepoint和Factorytalk Assetcentre的資產(chǎn)管理，包括版本檢查、審計(jì)和丟失恢復(fù)，可以覆蓋所有的報(bào)告內(nèi)容，Van der Heijden認(rèn)為“企業(yè)可以借助這些工具在自己的儀器中設(shè)置參數(shù)，這樣可以明顯地簡(jiǎn)化管理工作。”

圖1 系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為全天候連續(xù)運(yùn)行

憑借GEA工程師的設(shè)計(jì)和Rockwell Automation的系統(tǒng)，Vreugdenhil Dairy Foods新建的奶粉廠每小時(shí)可生產(chǎn)8?t奶粉，每天可處理160萬(wàn)升原奶，這些參數(shù)完全可以擴(kuò)展，這是與Rockwell Automation合作的重要優(yōu)勢(shì)之一。“由于Rockwell Automation針對(duì)整體設(shè)備只需要使用一個(gè)平臺(tái)，各種生產(chǎn)過(guò)程可以同時(shí)運(yùn)行，所有元素都可以很容易地相互連接，集成完全沒(méi)有問(wèn)題。如果添加新的組件，系統(tǒng)會(huì)立即識(shí)別它，使用Rockwell Automation的單一解決方案使得工作更方便。”Nectali補(bǔ)充道。

客戶也注意到了這點(diǎn)，“當(dāng)我們結(jié)束項(xiàng)目離開(kāi)工廠時(shí)，客戶可以直接與Rockwell Automation的專家聯(lián)系，不論是員工培訓(xùn)、咨詢問(wèn)題還是排除故障，都可以得到解決。這對(duì)客戶來(lái)說(shuō)是一個(gè)優(yōu)勢(shì)，因?yàn)橹圃焐炭梢蕴峁┈F(xiàn)場(chǎng)支持，并且可以將其納入自己的團(tuán)隊(duì)。未來(lái)的改變不需要依靠集成設(shè)備商，對(duì)我們而言優(yōu)勢(shì)在于，項(xiàng)目結(jié)束后我們可以將工廠的維護(hù)交給當(dāng)?shù)谿EA客戶服務(wù)部門的同事。” Nectali繼續(xù)說(shuō)道。

借助Rockwell Automation的軟件Vreugdenhil Dairy Foods的操作人員可以通過(guò)Microsoft Excel等常用軟件創(chuàng)建自己的個(gè)性化定制生產(chǎn)報(bào)告，通過(guò)智能手機(jī)或平板電腦等移動(dòng)終端上的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器就可以查看這些報(bào)告。

此外，整個(gè)系統(tǒng)采用單一控制的解決方案有助于優(yōu)化資源的使用、降低運(yùn)行成本并減少備件庫(kù)存，生產(chǎn)和維護(hù)人員的培訓(xùn)也得以簡(jiǎn)化。Rockwell Automation的控制系統(tǒng)包含多學(xué)科控制，可用于工廠的多個(gè)區(qū)域，并通過(guò)基于以太網(wǎng)的單個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，為工廠的各個(gè)領(lǐng)域和部門提供實(shí)時(shí)信息。

報(bào)告可以在移動(dòng)終端上顯示

另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以與Vreugdenhil Dairy Foods附近的其他生產(chǎn)廠直接連接，“通信更加簡(jiǎn)單，也更兼容，因?yàn)樗ㄟ^(guò)標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)完成。”Nectali說(shuō)道，“在這個(gè)項(xiàng)目范圍內(nèi)采用Rockwell Automation技術(shù)完成的開(kāi)發(fā)工作加強(qiáng)了我們?cè)谖磥?lái)項(xiàng)目中與全球自動(dòng)化和控制技術(shù)供應(yīng)商的聯(lián)系。事實(shí)上我們確實(shí)將在此次合作中獲得的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)用在了新的小型項(xiàng)目中，比如目前正在墨西哥、波多黎各、西班牙和法國(guó)實(shí)施的項(xiàng)目，它們完全基于Rockwell Automation的技術(shù)。”Nectali繼續(xù)說(shuō)道。Van der Heijden不僅對(duì)Rockwell Automation的滿意，而且也對(duì)GEA在實(shí)施過(guò)程中的工作表示滿意。