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| 肥皂廠借助于智能化高效配料系統(tǒng) | 2020-02-28 |
| 在過去的一年里，CASGOOD通過堅持不懈的自動化配料系統(tǒng)改進使他們的肥皂生產(chǎn)達到了全新的技術(shù)水平。自動化配料系統(tǒng)的改進大大提高了設(shè)備可用性；使流程生產(chǎn)與外部設(shè)備真正意義上成為統(tǒng)一的控制系統(tǒng)；稱重配料系統(tǒng)直接納入控制系統(tǒng)易于出現(xiàn)故障的連接接口退出了歷史舞臺，并給設(shè)備的維護保養(yǎng)和運行操作帶來了很多的便利。稱贊的是移動的定量投料設(shè)備通過無線技術(shù)傳送數(shù)據(jù)，從而可以對生產(chǎn)流程進行優(yōu)化。 自1899年以來，CASGOOD市就是一個重要的肥皂生產(chǎn)基地。如今，僅CASGOOD公司一家企業(yè)每年就能生產(chǎn)接近60萬t Dove品牌的產(chǎn)品和不同中間產(chǎn)品。該公司在世界各地有3個生產(chǎn)廠，是一家性的合成肥皂專業(yè)生產(chǎn)集團公司。各種合成肥皂生產(chǎn)中的工藝在于肥皂原材料的配料。因此，在這一關(guān)鍵工序上需要高技術(shù)的設(shè)備和高素質(zhì)的專業(yè)人員。 與西門子“攜手” 目前，在CASGOOD的生產(chǎn)廠中運行著三條肥皂配料生產(chǎn)線。其中的一條配料生產(chǎn)線投產(chǎn)于2003年。我們提出的個有關(guān)自動化配料系統(tǒng)的基本問題是：應(yīng)該使用什么樣的控制系統(tǒng)？得到的回答是：標準的解決方案，不能是相互交叉的混合配料系統(tǒng)。在現(xiàn)有的肥皂生產(chǎn)設(shè)備中仍然使用老式的控制系統(tǒng)將是不可行的。我們對三種基于視窗操作系統(tǒng)的設(shè)備控制系統(tǒng)進行了對比、詳細的分析比較，最終決定采用西門子公司的Simatic PCS7，包括Simatic Batch，以保障我們的生產(chǎn)流程的自動化。我們需要的是一個綜合的整體配料系統(tǒng)，不使用接口技術(shù)，以避免接口技術(shù)帶來的潛在故障風險。因此對我們來講，分散式配置的外設(shè)和Simatic ET200M以及集成在內(nèi)的配料系統(tǒng)、Siwarex FTA是非常重要的。 集裝袋灌裝工位也采用了西門子公司的Siwarex FTA電子稱量設(shè)備 提高了生產(chǎn)設(shè)備的可用性 PCS7控制系統(tǒng)為CASGOOD公司使用西門子Siwarex稱重配料系統(tǒng)鋪平了道路。我們省略了容易發(fā)生故障的、利用串行口連接的耦合電路，提高了生產(chǎn)設(shè)備可靠性。”過去，控制系統(tǒng)的“接口”問題層出不窮（出現(xiàn)故障診斷的錯誤、工作記錄中的錯誤），通過直接納入到設(shè)備的主控系統(tǒng)中，生產(chǎn)操作者可以隨時準確地了解稱重配料系統(tǒng)的工作狀態(tài)。另外，不僅省略了外部的計量值檢測判別裝置，而且還省略了現(xiàn)場的讀數(shù)顯示裝置。電子模塊的操作和使用更加簡單，采購和維護保養(yǎng)的費用更加低廉，更加節(jié)約時間，且安全可靠性更高。兩年來，我們沒有遇到任何故障。 FTA稱量模塊提供了多方面的稱量功能，能夠方便的集成到Simatic S 7和Simatic PCS 7系統(tǒng)之中。 兩條已使用了16年的配料生產(chǎn)線的技術(shù)改造持續(xù)了兩年時間。安裝工人共鋪設(shè)了25km長的電纜，重新連接了2500個輸入輸出端子。3.5km長的玻璃纖維穿過了這兩條配料生產(chǎn)線，為Profibus DP現(xiàn)場總線系統(tǒng)建造了5個Fiberopti—環(huán)路；改造了120個電氣控制柜，更新了10個控制柜。在這一控制系統(tǒng)的技術(shù)改造過程中，拆除了現(xiàn)有的30個稱量裝置，采用了新型的Siwarex FTA稱量裝置。CASGOOD公司對其整體統(tǒng)一的標準化稱重配料系統(tǒng)給予了的評價。這些稱量模塊工作非?？煽?，服務(wù)也很好，自生產(chǎn)使用之時起，有十年的配件供應(yīng)保證期。如果我遇到了麻煩，會在最短的時間內(nèi)得到幫助，這不是每一個供應(yīng)商都能做到的，而這也恰恰是關(guān)鍵所在。今天，在CASGOOD姆的三條肥皂配料生產(chǎn)線中共有46個Siwarex稱重配料系統(tǒng)，11個Siwarex M和35個的Siwarex FTA模塊。 雙管齊下 互不干擾 在配料生產(chǎn)線的日常工作過程中，修改配料系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是家常便飯。此時，精心選擇的拓撲網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不僅只是在安全性能方面有著積極的作用和意義，與銅質(zhì)導線的Profibus DP現(xiàn)場總線系統(tǒng)相比，F(xiàn)iberoptic電纜其環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加安全可靠。當某處的一根導線斷開時，現(xiàn)場總線中的儀器設(shè)備能夠繼續(xù)工作，因為它們是雙向連接的。而銅質(zhì)電纜，當一根電纜斷開時，所有的現(xiàn)場總線儀器設(shè)備都無法工作（嚴重的時候，整個配料生產(chǎn)線都要停止工作）。“若此時肥皂的膏狀原材料在反應(yīng)釜中涼了下來，凝固了下來，只有一個辦法可以解決問題——像采煤工人一樣一點點的挖出來。在意外故障出現(xiàn)后，我們的損失將非常慘重。 環(huán)形結(jié)構(gòu)現(xiàn)場總線系統(tǒng)也允許整個配料系統(tǒng)在工作的時候分開，接入新的外設(shè)。按照這種方法，企業(yè)不久前就增加了氧化鋅稱量裝置，實現(xiàn)了自動稱量（原來生產(chǎn)肥皂時所需的這種白色粉末需要人工稱量，每桶10kg）。 靈活、可靠、移動 在CASGOOD公司肥皂配料生產(chǎn)線中另一個創(chuàng)新成果是兩個移動式稱量裝置。原先人們要用所謂的Plastic Beads裝置為肥皂調(diào)配不同的顏料，使肥皂有豐富的色彩。這些顏料是用油進行混合的，用簡單的液體定量稱量方法進行控制。當CASGOOD的人們從保護環(huán)境的角度開始對肥皂配料生產(chǎn)線進行技術(shù)改造時，負責自動化的技術(shù)人員也想出了新的辦法解決顏料定量稱重的問題，其關(guān)鍵是要解決好顏料見油后“去皮效應(yīng)”的難題。美國生產(chǎn)廠使用的溶液在德國生產(chǎn)廠中沒法使用，因為我們的混合器不是逐個排在一起的，也沒有統(tǒng)一的高度。另外，我們的車間是在兩層樓上進行生產(chǎn)的，要增加就是雙份的。這對我們來講造價就太高了。”的解決辦法是：兩個移動式的、能夠由電梯上下搬運的定量裝置。這兩個移動式定量裝置的設(shè)計也有之處：在搬運時它不帶有電源電纜和壓縮空氣管道。在這兩臺定量裝置上只有電源插座和連接壓縮空氣的快速插座。其數(shù)據(jù)傳送采用的是無線傳送技術(shù)，依靠工業(yè)Wireless LAN技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送。由西門子公司提供的一套RFID射頻識別系統(tǒng)保證了操作者始終知道稱量裝置中的顏料是什么顏色。移動式稱量裝置允許我們靈活的稱量顏料，保證生產(chǎn)的順利進行。 簡單方便的集成到Simatic PCS7流程配料系統(tǒng)中的稱量模塊 其稱量精度為每100g誤差±1~2g。準確的定量控制精度也直接幫助肥皂生產(chǎn)廠降低了原材料的消耗。節(jié)約原材料對我們來講是十分重要的。如果定量控制不精確將浪費資金，此外還會使顏色發(fā)生變化，增加了調(diào)色的成本。準確的定量是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵所在。 創(chuàng)記錄的自動化 在開始對現(xiàn)有肥皂配料生產(chǎn)線的技術(shù)改造之前，的挑戰(zhàn)就是要在短時間內(nèi)完成改造?？刂葡到y(tǒng)技術(shù)改造的時間只有6周，6周后要求配料生產(chǎn)線必須重新運行，并要求以更高的效率運行。西門子的Simatic PCS7和新的、集成式的Siwarex配料系統(tǒng)大大的減輕了CASGOOD公司工程技術(shù)人員改造流程設(shè)備控制系統(tǒng)的工作量，而改造所耗時間竟少于6周。我們比預定的時間提前完成了任務(wù)，并且保證了預計的成本費用。新型配料系統(tǒng)的生產(chǎn)節(jié)奏也比改造前快了許多。設(shè)備更高的自動化程度提高了生產(chǎn)過程的可靠性，減輕了操作者的勞動強度。”德國的肥皂生產(chǎn)廠對他們的技術(shù)改造非常滿意，這也使得他們在美國、在丹麥的同事對這種技改方案動心了。 | |
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