Monitorowanie wagowego systemu dozowania

Opis projektu

Duże przedsiębiorstwo, zajmujące się produkcją pieczywa i sprzedające swoje wyroby na eksport, zgłosiło się do integratora z zapytaniem dotyczącym opracowania systemu monitorowania wagowego systemu dozującego. Taki system podrzędny jest opracowywany w ramach tworzenia kompleksowego systemu monitorowania przejścia produkcji w łańcuchu technologicznym.

Waga jest punktem wyjściowym łańcucha technologicznego produkcji pieczywa. W przypadku pojawienia się błędów podczas dozowania składników nie można zagwarantować jakości produktu końcowego. Otrzymanie dokładnych danych dotyczących procesu dozowania jest kluczowym zadaniem przy ustalaniu przyczyn ewentualnych błędów pracy i sposobów ich naprawienia. Producent wykorzystuje dość obszerny asortyment receptur (setki różnych rodzajów (gatunków), na podstawie których musi działać instalacja mieszalnika.

W związku z dużą liczbą rodzajów przepisów i stałych zmian w recepturach, w pamięci paneli operatora są przechowywane tylko kilka podstawowych przepisów, które operator w miarę potrzeb modyfikuje przed rozpoczęciem mieszania. Z reguły wykonuje się serię dawkowania jednego rodzaju, ale podczas dozowania mogą zdarzyć się odchylenia w temperaturze wody (która powinna być stabilną) i innych parametrach, awaryjne zatrzymania z powodu usterek mechanizmów, przyklejanie się dużej ilości resztek na wagę itp.
Istniejący system protokołowania był zawodny i przestarzały, używanie go było bardzo niewygodne.

Celem zwiększenia niezawodności, wygody analizy raportów i stopnia kontrolowania procesu ważenia przedsiębiorstwo podjęło decyzję o modernizacji systemu w następujący sposób:

  • Sporządzenie protokołu procesu tak, aby w każdej oddzielnej dawce było widać zadanie z przepisu i rzeczywiste masy dozowanych składników wraz z błędami dawek, czasem uruchamiania i zatrzymywaniem dozowaniem każdego składnika, przerwy między etapami procesu i inne informacje.
  • Raporty muszą być dwupoziomowe, tzn. jeden wykaz musi umożliwiać przeglądania krótkiej informacji ze wskazaniem obecności/braku awarii, a drugi byłby szczegółowym raportem z rozszerzonymi informacjami.
  • Przechowywanie danych przez dłuższy czas do retrospektywnej analizy. Ponieważ wytwarzana produkcja podlegała zamrożeniu, przechowywaniu i mogła być wysyłana do konsumenta (najczęściej na eksport) po dłuższym czasie, w przypadku reklamacji ze strony klienta konieczne należy posiadać możliwość zidentyfikowania źródła problemu, z wykorzystaniem danych archiwalnych.
  • Szafa sterownicza wagi nr 1 i 2, w tym:
    • PLC Siemens S7-200 1 szt.
    • Panel operatora OP-77 2 szt.
  • Komputer z zainstalowanym oprogramowaniem Step 7 — MicroWin, starą wersją MS Excel

Wady obecnego systemu

  • Rejestracja została zaimplementowana w sterowniku PLC, w tym celu program zapisywał wszystkie niezbędne sygnały ze znacznikami czasu do pamięci sterowników PLC, a stale podłączona stacja robocza z oprogramowaniem Siemens MicroWin cyklicznie zrzucała pamięć PLC na dysk twardy w postaci plików z rozszerzeniem DAT. Następnie dane były w razie potrzeby importowane ręcznie do programu MS Excel, a za pomocą makra przekształcane do wymaganej postaci.
  • Ten program podrzędny zapisu zajmował całą wolną pamięć PLC, co znacznie komplikowało proces wprowadzania zmian do niego podczas konfigurowania urządzeń, a czasem nawet doprowadzało do zatrzymania PLC.
  • Operacja ręcznego wyszukiwania plików niezbędnych do analizy i przekształcenie ich do raportu były niewygodne w użyciu. Makra zostały napisane dla przestarzałej wersji MS Office i po prostu nie działały na nowych wersjach, dlatego one mogły być wykonywane tylko na jednym komputerze z zainstalowaną starszą wersją.
  • Opracowanie nowego systemu protokołowania, który zawiera duże archiwum (do wygodnego przeglądania i drukowania, itd.) jest nie lada wyzwaniem. Produkcja przebiega w sposób ciągły w trybie 3-zmianowym, natomiast w dzień dedykowany pracom konserwacyjnym personel obsługujący produkcję po prostu fizycznie nie ma czasu na opracowanie i wdrożenie rozwiązania do realizacji tego zadania, ponieważ przerwy w produkcji są niedopuszczalne.

Idealne dla tego systemu byłoby rozwiązanie zorientowane na podobny problem, które pozwala bez programowania na niższych stopniach w trybie konfiguracji zrealizować odpytywanie PLC i zbudować wymagane raporty, które można wygodnie przeglądać, znajdować problematyczne dozowanie i otrzymywać dla nich szczegółowe sprawozdanie, a jeśli to konieczne, otrzymywać dodatkowe informacje analityczne, takie jak wykresy historyczne, najlepiej niezależnie od platformy oprogramowania, na przykład w przeglądarce internetowej.

Konfiguracja projektu po zastosowaniu WebHMI

Wbudowane możliwości WebHMI umożliwiły szybkie rozwiązanie problemu utrzymania archiwum protokołów dozowania:

  • PLC S7-200 został połączony przez interfejs RS-485 z protokołem wymiany danych PPI
  • Korzystając z wbudowanego w WebHMI mechanizmu zdarzeń i skryptów, środków wizualizacji, bez interwencji w program PLC, został skonfigurowany wymagany rodzaj raportów i wykresy historyczne
  • Dostarczenie danych zostało przeprowadzone dzięki interfejsu sieci Web — personel działu produkcji loguje się z przeglądarki w sieci lokalnej do WebHMI i tylko wyświetla lub drukuje raport dla określonego przedziału czasu. Te dane mogą być odczytywane z WebHMI bezpośrednio za pomocą aplikacji (MRP, ERP, Excel itp.) poprzez żądania interfejsu API.

Przykładowy raport dozowania w chmurze WebHMI

Potrzebujesz oferty?

Zapraszamy do kontaktu. Wystarczy podać dane firmy a my dostarczymy ofertę na WebHMI najszybciej jak to możliwe.