Nuo C300 valdiklio iki universalios įvesties/išvesties: „Honeywell Experion PKS“ sukuria viso gamybos objekto procesų automatizavimo grandinę

Pramonės gamybos objektai vis labiau spaudžiami padidinti gamybos lankstumą, tuo pat metu užtikrinant proceso stabilumas ,funkcinė saugos sistema ir ilgalaikį įrangos prieinamumą. Tačiau tradicinės valdymo architektūros dažnai skirsto valdiklius, įėjimo/išėjimo įrangą, operatorių stotis ir lauko įrenginius į atskirus inžinerijos sritis. Ši fragmentacija gali padidinti šaukštų reikalavimus, sudėtinginti įvedimas į valdžią ir padaryti būsimas modifikacijas brangesnes.

„Honeywell Experion Process Knowledge System“, paprastai vadinama „Experion PKS“, šiuos iššūkius sprendžia integruotos skirstytosios valdymo sistemos architektūra. Šios platformos centre yra Experion PKS C300 valdiklis , kuris vykdo reguliavimo, sekos ir pažangias valdymo strategijas. Lauko sąsajos lygyje Serijos C ir Universalios I/O technologijos renka procesų signalus ir perduoda valdymo komandas. Operatorių stotys, inžinerinės programinės įrangos priemonės, įspėjimų valdymo funkcijos ir turto informacija integruojamos į tą patį operacinį aplinką.

Rezultatas – sujungta automatizavimo grandinė, kuri tęsiasi nuo perdaviklių, vožtuvų ir varomų varikliu įrenginių iki valdiklių, valdymo patalpų ekranų ir gamyklos lygio programinės įrangos. Vietoje to, kad įvesties/išvesties (I/O), valdymo ir vaizdavimo funkcijas laikytume izoliuotais komponentais, Experion PKS jas organizuoja kaip koordinuotus visos gamyklos proceso automatizavimo infrastruktūros sluoksnius.

The C300 valdiklis veikia kaip pagrindinė valdymo vykdymo platforma Experion PKS architektūroje. Jis sukurtas taikymams, kuriems reikia stabilaus, nustatyto ir nuolat prieinamo valdymo, įskaitant naftos perdirbimą, petrochemiją, elektros energijos gamybą, farmaciją, medienos ir popieriaus gamybą, metalurgiją, vandens valymą bei kitas procesais intensyvias pramonės šakas.

Valdiklis veikia Honeywell Valdymo vykdymo aplinkoje , arba Cee ši aplinka palaiko valdymo funkcijas, tokius kaip PID reguliavimas, kaskadinis valdymas, santykinis valdymas, išankstinio valdymo strategijos, įrangos seka, saugos užraktai ir partijų susijęs loginis valdymas. Inžinieriai gali sujungti šias funkcijas į pakartotinai naudojamus valdymo modulius, padedančius standartizuoti programinės įrangos kūrimą visose gamybos vienetuose.

Tolygiems procesams C300 gali koordinuoti slėgio, temperatūros, srauto ir lygio kilpas, tuo pačiu tvarkydamas sąveiką tarp susijusių veikimo kintamųjų. Serijinėse programose jis gali vykdyti sekas, įrangos etapus ir leidžiamąją logiką, reikalingą saugiai perkelti gamybą iš vieno etapo į kitą. Jo gebėjimas valdyti kelias valdymo disciplinas daro jį tinkamu tiek atskiriems technologiniams vienetais, tiek platesnėms visos gamyklos architektūroms.

Prieinamumas ypač svarbus įrenginiuose, kur valdiklio pertrauka gali sukelti gamybos nuostolius arba netinkamas saugos sąlygas. Valdiklis palaiko C300 parama dubliuotus konfigūracijų variantus – tai reiškia, kad antrinis valdiklis gali perimti valdymo funkcijas, jei pirminis valdiklis tampa neprieinamas. Pagal proceso kritiškumą taip pat galima įdiegti dubliuotus tinklo ryšius, maitinimo schemą ir įvesties/išvesties projektavimą.

Ryšys dar labiau išplečia valdiklio funkcijas. Per palaikomus ryšio sąsajos interfeisus valdiklis gali C300 gali keistis informacija su protingais lauko prietaisais, kintamos dažnio variklių valdymo įrenginiais, komplektinėmis sistemomis ir trečiųjų šalių sistemomis. Vietoj to, kad veiktų kaip atskiras procesorius, jis tampa integracijos tašku, kuris lauko duomenis paverčia suderinta valdymo veiksmų ir eksploatacinės informacijos forma.

Nors valdiklis vykdo automatizavimo strategiją, sistemos veiksmingumas taip pat priklauso nuo to, kaip yra prijungti lauko signalai. Tradicinėse įėjimų/išėjimų konstrukcijose reikalingi atskiri modulių tipai analoginiams įėjimams, analoginiams išėjimams, skaitmeniniams įėjimams ir skaitmeniniams išėjimams. Todėl signalų apibrėžimai turi būti galutinai nustatyti anksti, kad būtų tinkamai nurodytos spintos, terminalų surinkimai ir kanalų kiekiai.

Vėlyvos inžinerinės pakeitimų dažnai sutrikdo šį požiūrį. Temperatūros įėjimo perkvalifikavimas į kitą signalo tipą, vožtuvo išėjimo pridėjimas ar prietaiso perkėlimas gali reikšti kitos įrangos, perdirbtų laidų ir papildomų spintelių darbų poreikį. Šie pakeitimai gali paveikti gamyklinius priėmimo bandymus, statybos grafikus ir atsarginių dalių atsargas.

Honeywell Universalūs įėjimai/išėjimai (I/O) suprojektuotas sumažinti šią priklausomybę tarp signalo tipo ir fizinės įrangos. Atskiri kanalai gali būti sukonfigūruojami pagal reikiamą įėjimo/išėjimo funkciją, leisdami vienai standartinėje platformoje priimti įvairius lauko signalus. Inžinerinės komandos gali priskirti arba keisti kanalų funkcijas per sistemos konfigūraciją, o ne keisti kiekvienam pakeitimui įprastus specializuotus modulius.

Ši lankstumas ypač naudingas dideliuose projektuose, kai procesų projektavimas, įrangos parinkimas ir paketinių vienetų informacija toliau vystoma vykdant projektą. Spintelės ir įėjimų/išėjimų (I/O) surinkimai gali būti suprojektuoti naudojant standartizuotą projektavimo metodą, o galutinės kanalų priskyrimo operacijos atliekamos artėjant prie paleidimo į eksploataciją. Šis požiūris palaiko vėlyvi projektų pakeitimai nekeliant reikšmingų fizinės konfigūracijos pakeitimų.

Universalūs įėjimai/išėjimai (I/O) taip pat gali sumažinti modulių variantų skaičių, kurį techninės priežiūros skyriai turi turėti atsargose. Bendresnė aparatinė platforma supaprastina rezervinių dalių planavimą ir suteikia technikams didesnę lankstumą keičiant sugenda kanalą ar plečiant esamą įrenginį. Gamyklose, kuriose veikia keli gamybos vienetai, standartizavimas gali pagerinti techninės priežiūros nuoseklumą ir sumažinti riziką laikyti pasenusias ar netinkamas rezervines dalis.

Kai Universalūs įėjimai/išėjimai (I/O) yra įdiegta arčiau technologinės įrangos, lauko laidynė taip pat gali būti sutrumpinta. Tarp lauko jungiamųjų dėžių ir centrinės valdymo patalpos gali prireikti mažiau daugiašerdžių laidų, todėl sumažėja įrengimo darbų, laidų prijungimo ir trikčių šalinimo sudėtingumas.

C300 valdymo sistemos, lankstios įvesties/išvesties (I/O) ir Experion veikimo aplinkos derinys sukuria ne tik suderinamų produktų rinkinį. Jis sukuria bendrą automatizavimo grandinę, kurioje procesų matavimai, valdymo skaičiavimai, įspėjimai, įrangos būsenos ir operatorių komandos valdomos koordinuotoje sisteminėje aplinkoje.

Inžinerijos metu valdymo moduliai ir susiję ekranai gali būti kuriama naudojant bendras duomenų bazes ir pavadinimų konvencijas. Tai sumažina pakartotinį duomenų įvedimą ir padeda išlaikyti nuoseklumą tarp valdiklio konfigūracijos ir žmogaus–mašinos sąsajos. Įdiegimo metu technikai gali stebėti signalą nuo jo lauko prijungimo per I/O kanalą ir valdymo logiką iki operatoriaus ekrano, todėl kilpų tikrinimas ir gedimų diagnozavimas tampa efektyvesni.

Veikimo metu Experion stotys operatoriams valdymo patalpoje rodo procesų būseną, įspėjimus ir įrangos būklę. Kontekstinė informacija padeda operatoriams suprasti ne tik tai, kad kintamasis išėjo už numatyto diapazono, bet ir kuris procesų vienetas, valdymo kilpa ar susijęs aktyvas reikalauja dėmesio. Nuoseklios ekrano principų taikymo ir įspėjimų valdymo taisyklės gali padėti situaciniam suvokimui tiek normalios gamybos, tiek netipinių įvykių metu.

Architektūra taip pat sukuria pagrindą gamybos įrenginių optimizavimui. Patikimi procesų duomenys gali būti pateikiami istorijos saugojimo sistemoms, pažangioms valdymo programinėms priemonėms, našumo stebėjimo įrankiams ir turto valdymo sistemoms. Techninės priežiūros komandos gali naudoti diagnostinę informaciją, kad nustatytų prastėjusius prietaisus ar ryšio problemas, o gamybos komandos gali analizuoti veiklos tendencijas ir apribojimus.

Gyvavimo ciklo planavimas išlieka vienodai svarbus. Valdikliai, įėjimų/išėjimų moduliai, terminalų komplektai, maitinimo šaltiniai ir ryšio komponentai turi būti valdomi kaip visos automatizavimo grandinės dalys. Suderinamumo įrašų, programinės įrangos firmwaro bazinių versijų, išbandytų atsarginių modulių ir dokumentuotų perteklius procedūrų palaikymas gali sutrumpinti atkūrimo laiką ir sumažinti operacinės rizikos lygį, susijusį su senėjančiais techniniais įrenginiais.

Honeywell Experion PKS su jungia lauko prietaisus, universalų įėjimų/išėjimų (Universal I/O) įrenginį, C300 valdiklis ir valdymo patalpų programines priemones vieningoje procesų automatizavimo architektūroje. C300 užtikrina deterministinį valdymą našumas, reikalingas kritinėms pramonės procesams, tuo tarpu universalūs įvesties/išvesties moduliai (Universal I/O) užtikrina lankstumą, reikalingą keičiantis signalų reikalavimams ir moduliniam projektų vykdymui.