Koordynowanie i rejestrowanie procesu produkcji rur z tytanu
Monitorowanie produkcji rur z tytanuOpis projektu
Duże przedsiębiorstwo, działające w sektorze przemysłu metalurgicznego, zwróciło się do integratora systemowego z zapytaniem dotyczącym opracowania i wdrożenia systemów do automatycznego rejestrowania wielostrefowego pieca do obróbki cieplnej rur z tytanu (zdejmowania mechanicznego naprężenia szczątkowego metodą termiczną).
Rury te używane są w przemyśle lotniczym (jako części układu paliwowego samolotów), w związku z tym stosuje się do nich najwyższe wymagania jakościowe, zatem każda rura musi posiadać zatwierdzony w branżowym systemie jakości przemysłowej paszport, gdzie musi zostać zaprotokołowane przejście części przez piec, za pomocą zduplikowanych czujników temperatury wysokiej klasy precyzji, a także narzędzia do rejestracji, zawarte w rejestrze państwowym przyrządów pomiarowych.
Istniejące systemy sterowania piecami na hali produkcyjnej były oparte na PLC Siemens S7-300 i 1200; dla dodatkowego systemu rejestracji temperatury przez klienta zostały wybrane wielokanałowe rejestratory elektroniczne „Elmetro” (produkcji Czeliabińska), zawarte w rejestrze przyrządów pomiarowych.
Wyzwania stojące przed deweloperami systemu
Początkowym zadaniem projektu było tylko rejestrowanie temperatury pracy pieca, jednak po zapoznaniu się z możliwościami WebHMI, deweloperzy zdali sobie sprawę, że z jego pomocą oni mogą również rozwiązać zadanie zautomatyzowanego sterowania piecami, co jest zadaniem typowym dla sterownika integracji WebHMI.
- Ograniczony budżet i ramy czasowe. Wdrożenie stanowiska zdalnego zarządzania systemem to koszt przemysłowych PLC do pracy w środowiskach produkcyjnych, licencje na system SCADA, urządzenia komunikacji przemysłowej (należało użyć rozwiązanie bezprzewodowe) „trawiły” cały budżet systemu, nic praktycznie nie pozostawiając na projektowanie, programowanie i rozruch dla integratora. Prace należało wykonać w możliwie najkrótszym czasie.
- Bezprzewodowa łączność z systemem: z powodu nadmiernej złożoności układania nowej trasy kabli w działającym zakładzie produkcyjnym do lokalnych systemów starowania piecami trzeba było łączyć się przez „wifi”.
- Szablon paszportu (protokołu przejścia wyrobu przez różne tryby temperaturowe) został zatwierdzony przez istniejący system zarządzania jakością i stanowił plik programu Excel, w którym należało operatywnie wprowadzać dane bezpośrednio po zakończeniu procesu.
- Dane do rekordu należało wprowadzać z różnych systemów automatyzacji — na przykład, z systemu temperatury — z elektronicznych rejestratorów, niektóre ustawienia z PLC.
- Zdalny dostęp serwisowy — oddalenie obiektu sprawiało, że do rozwiązywania problemów, powstałych w trakcie użytkowania, trzeba było ponosić duże koszty m.in. na podróże służbowe.
Konfiguracja projektu po zastosowaniu WebHMI
WebHMI skutecznie łączy w sobie właściwości systemu SCADA — możliwość prowadzenia archiwum danych (w projekcie wymagany okres przechowywania danych wynosi do 5 lat), generowanie raportów w żądanym formacie dzięki bezpośredniej komunikacji z programem Excel za pomocą API, tworzenia ekranów (schematów pamięciowych) dla sterowania zautomatyzowanego i koordynacyjnego, archiwalne wykresy i trendy, uruchomienia skryptów i gotowej platformy integracyjnej z obsługą 3G, VPN oraz łatwa organizacja zdalnego dostępu serwisowego do systemu (nie tylko do projektu WebHMI, ale również do urządzeń poza nim — do PLC, przetwornicy częstotliwości, rejestratorów temperatury, itp.).
Te możliwości zapewniły najbardziej skuteczne zastosowanie sterowników integracji WebHMI na obiektach klienta.
Po udanym projekcie na pierwszym piecu podjęto jednoznaczną decyzję o wykorzystaniu WebHMI dla pozostałych pieców zakładu.
Zastosowanie WebHMI umożliwiło nie tylko skuteczne (w jak najkrótszym czasie i ze stosunkowo niewielkim budżetem dla tego poziomu złożoności) wykonanie postawionych zadań — wdrożenie rejestrowania pracy i lokalnego koordynowania, ale również zapewniło zdalny dostęp dyspozytora do nadzoru nad procesem, umożliwiając tak klientowi, jak i integratorowi obniżenie kosztów i poprawę jakości pracy systemów poprzez zmniejszenie kosztów delegacji, planowanie zasobów oraz szybką reakcję w sytuacjach kryzysowych.
