Honeywell ControlEdge HC900 procesų automatizavimo valdiklis šiluminei apdorojimui, partijų valdymui ir pramonei skirtai saugai

Įvadas
Ten, kur pramonės gamybos aplinkose būtina tiksliai reguliuoti temperatūrą, patikimą seką ir minimalų prastovų laiką, Honeywell ControlEdge™ HC900 įsitvirtino kaip universalus hibridinis valdiklis. Jis plačiai naudojamas šilumai reikalinguose įrenginiuose, tokiuose kaip katilai, krosnys, pečiai ir pramoniniai džiovintuvai, taip pat nuolatinėse ar partijinėse technologinėse linijose farmacijos, specialiųjų chemikalų, atsinaujinančių kuro rūšių ir tyrimų įrenginiuose su mažesniu masteliu. Apjungdamas automatizavimą ir saugos tarpines vienoje platformoje, HC900 prisideda prie didesnio stabilumo tiekime bei veiklos nuoseklumo.

1. Kas tai yra?
Vietoj tradicinės PLC arba DCS posistemės, „ControlEdge HC900“ užima hibridinę vietą „Honeywell“ „ControlEdge 900“ ekosistemoje, teikdama loginio vykdymo, analoginės reguliavimo ir saugumo susijusio sprendimų priėmimo funkcijas vienoje architektūroje. Valdiklio modulinis rėmas palaiko įvairių tipų I/O įrangą, leisdamas kompaktiškoms agregatams ir daugiaviečėms gamybos linijoms naudoti tą pačią programavimo aplinką ir diagnostikos įrankius.

Ypač vertinga yra palaikoma IEC-61131 struktūrinė programavimo kalba, daugiadomeninė signalų apdorojimo technologija bei greitas sekomatavimas milisekundžių atsako tikslumu. Naudojant pramoninį „Ethernet“, OPC ryšį ir Modbus protokolą, „HC900“ efektyviai sąveikauja su priežiūros programomis, gamybos vykdymo sistemomis (MES) ir trečiųjų šalių prietaisais.

2. Kaip tai veikia?
Galimas trimis stovų konfigūracijomis, kurios derinamos su trimis CPU našumo lygiais, HC900 leidžia vartotojams pritaikyti skaičiavimo išteklius pagal faktinę programinės įrangos sudėtingumą. Vietoje to, kad iš anksto pertekliniai nustatytų aparatinę įrangą, daugelis įrenginių diegia pradinį mažą stovą su ribotu I/O ir vėliau didina pajėgumus, kai apkrova auga – be logikos perdarymo ar valdiklių keitimo.

Duomenų rinkimo ciklai gauna realaus laiko lauko matavimus (temperatūra, slėgis, srautas ir kt.), vykdo reguliavimo algoritmus ir perduoda korekcijas į aktuatorius ar saugos blokavimo grandines. Pavyzdžiui, daugiapakopėje šiluminėje įrangoje pastebimi matomi rezultatai; atnaujinus keramikos krosnies liniją 2024 m. ir pakeitus relės skydelius valdymu, pagrįstu HC900, temperatūros netolygumas sumažėjo nuo ±1,8 °C iki ±0,6 °C, o šildymo ciklų persijungimo trukmė sutrumpėjo beveik 20 %, kas padidino kasdienį gamybos apimtį.

Partijinio tipo cheminės įrangos vienetai pranešė apie panašius patobulinimus: vidutinio dydžio technologiniame įrenginyje, kuris naudoja HC900, operatoriaus rankinių veiksmų kiekvienai partijai sumažėjo ~35 %, daugiausia dėl automatinio recepto sekomatizavimo ir geriau logiškai suprojektuotų įspėjimų.

3. Kokias problemas tai sprendžia?
Svarbus apribojimas senesnėse įmonėse yra suskaidymas tarp procesų valdiklių, loginių skydelių ir saugos blokavimo sistemų. Suvedus šias funkcijas į vieną platformą, HC900 sumažina kapitalines pirkimo išlaidas ir palengvina gyvavimo ciklo priežiūros problemas, tokias kaip atsarginių detalių tiekimas, operatorių mokymas ir programinės įrangos atnaujinimai.

EVP integratorių atlikti tyrimai rodo, kad hibridinio valdymo diegimas gali sumažinti paleidimo darbų sąnaudas 18–28 % ir sumažinti atsarginių dalių atsargas iki 45 %, palyginti su tradicinėmis atskirtomis architektūromis. Be to, dėl bendrų diagnostikos priemonių sutrumpėja gedimų šalinimo ciklai, mažinamas nenuspėtas prastovas ir leidžia techninės priežiūros komandoms efektyviau pašalinti technologinius sutrikimus.

Tarpveiką ir kibernetinio saugumo apribojimus, būdingus senesnėms nuosekliosioms valdymo sistemoms, taip pat išsprendžia Etherneto pagrindu veikianti ryšio technologija ir standartizuoti sąsajos, kurios atitinka „Industry 4.0“ skaitmenizacijos strategijas bei debesijais integruotą operacinę analitinę sistemą.

4. Kur naudojama?
HC900 naudojama įvairiose pramonės šakose, kur reikalingas tikslus temperatūros, sekos ar reguliuojamų saugos reakcijų valdymas:

• Šilumos apdorojimo vienetai – katilai, daugiapakabiniai krosniai, atleidimo krosnelės ir džiovintuvai, kurie naudoja valdiklį šilumos profiliavimui, blokavimams ir gedimų tvarkymui.
• Farmacinė ir biotechnologijos – fermentacijos talpyklos, bandomieji reaktoriai ir moduliniai R&D agregatai naudoja receptų tvarkaraščius ir galimybę sekti atitikimą reikalavimams.
• Chemijos ir petrochemijos – polimerizacijos reaktoriai, distiliavimo kolonos ir katalizatoriais grindžiami perdirbimo įrenginiai naudoja HC900 sekvenavimui ir technologinio proceso vientisumui užtikrinti.
• Biokuro ir biomasės įrenginiai – bioetanolio arba biodyzelio gamybos linijos priklauso nuo pakartojamos temperatūros ir srauto derinimo.
• Bandomųjų gamyklų ir akademinės tyrimų laboratorijos – modulinis mastelis ir pertvarkomos I/O sąsajos daro platformą tinkamą greitiems eksperimentams su mažomis kapitalinėmis išlaidomis.

5. Kokie yra jos privalumai?
Privalumai, susiję su HC900, siekia toliau nei paprastos automatizacijos patobulinimai:

• Išplečiamoji architektūra – stovai ir I/O mastelis leidžia etapinį investavimą, kai keičiasi gamybos reikalavimai.
• Vieningas valdymas ir saugumas – sujungta loginė sistema pašalina perteklinę įrangą ir sumažina sertifikavimo naštą kritiniams procesams.
• Eksploatacijos sąnaudų sumažinimas – standartizuoti įrankiai sumažina operatorių mokymo poreikį, atsargines dalis ir techninės priežiūros apimtis.
• Operacinis tikslumas – patobulinta reguliavimo reakcija ir tikslesnis valdymo kilpos sprendimas padeda mažinti atliekas ir griežtinant produkto tolerancijas.
• Paruoštas tinklui ryšys – pramoninis „Ethernet“ ir atviri protokolai palaiko SCADA, MES, istorinių duomenų platformas ir debesijos analitikos integraciją.

Per penkerių metų laikotarpį priimančios HC900 architektūras naudotojų dokumentuota žemesnė bendra nuosavybės kaina, aukštesnė gamybos kokybė ir gerėja patikimumo rodikliai – tai sustiprina hibridinių valdiklių perkėlimą kaip strateginių skaitmeniškai paruoštose pramonės įmonėse.