文章

如何在一个自动化平台上集成SCADA、HMI和MES系统?

2021-08-23JimMeyers

126阅
针对多个行业进行的系统集成案例研究表明,在一个集成的、可扩展工业自动化平台上使用监控和数据采集(SCADA)系统、人机界面(HMI)和制造执行系统(MES),有助于降低项目成本,提高效率。
       针对多个行业进行的系统集成案例研究表明,在一个集成的、可扩展工业自动化平台上使用监控和数据采集(SCADA)系统、人机界面(HMI)和制造执行系统(MES),有助于降低项目成本,提高效率。2020年Inductive Automation公司的Firebrand大奖被颁给了SCADA、HMI和MES项目,因为它们为制造企业带来了巨大收益。6个获奖的项目分布在多个行业,它们均使用了Ignition工业自动化通用平台帮助其提升运营效率。

 
 升级SCADA系统以提升运行效率

  Brock Solutions公司用1套SCADA系统替换了7套旧的SCADA系统,来升级多伦多皮尔逊国际机场的行李处理系统。该机场是加拿大最繁忙的机场,2019年为5000万乘客提供服务。其雄心勃勃的"行李2025"计划,旨在改善整个行李处理流程并提升效率。届时它将拥有一个强大的行李寄存系统,这或将是北美首个此类系统。

图1
AriZona的新工厂每年生产超过6000万箱饮料,使用Ignition软件可以集成来自自动化5个堆栈层的数据。图片提供:Inductive Automation

  借助新SCADA软件的无限许可模式,该系统可处理多达280,000个标签。它可连接到最多128个可编程逻辑控制器(PLC),具有7个冗余网关。该系统的每个部分都与现有部分并行在线,因此可以在不影响运行的情况下进行全面测试。新系统不仅可以提高效率,还可与合作伙伴共享更多数据。

  "机场正在重新设计其行李处理系统," Brock公司SmartSuite业务经理Mark Holbrook说,"由于具有统一的外观和使用体验,新系统要好用得多,是未来扩展的理想平台。"

  大多伦多地区机场管理局的行李系统容量和基础设施副总监Jose Salamo对此表示认同。他说:"我们最终实现了预期的目标,并可以在大型控制室中操作应用软件。这是行李服务效率方面的一大进步。"

  
增加饮料生产线的可见性

  Vertech公司为AriZona的新建工厂部署了新的SCADA/MES系统。该工厂有6条生产线,每年可生产超过6000万箱饮料,新工厂创建了6个不同的SCADA和MES项目,包括ISA-88批处理控制、手机屏幕和仪表板等。AriZona对其业务和生产流程具有完全的可见性,包括总体设备效率、停机时间跟踪、详细的生产计划以及与ERP/MES接口的流程订单、批次配方管理和成品报告。
 
图2
批次信息只是连接到AriZona ERP系统的众多内容之一。此外还包括ISA-88批处理控制、手机屏幕以及使用Ignition软件的仪表板。

  Vertech解决方案架构师Paul Warning说:"该解决方案可在自动化堆栈的所有5个层中获取信息,创建一个以数据为中心的流程,使数据与产品本身一样有价值。这些数据会帮助用户提高效率,并确定需要改进的地方。"

  实时数据还有助于准时制(JIT)生产。"能够将MES与ERP集成对我们非常重要,"AriZona公司的质量经理Alex Hunt说,"这确保了在ERP中,考虑所有已经购买以及每个制造批次中所使用的物料。从质量管理的角度来看,我们清楚每批次都使用了哪些成分,从而实现产品的可追溯性。"

  
垃圾填埋场的数字化升级

  北美领先的综合环境解决方案提供商WM,拥有260个活跃的垃圾填埋场,并拥有超过2000万的客户。WM公司的目标是利用SCADA系统改善日常运营,更好地为其运营所在的社区提供服务、保护环境并改善垃圾填埋场员工的生活质量。WM在加拿大艾伯塔省West Edmonton的垃圾填埋场实现了这些目标,并将其SCADA解决方案推广到其它垃圾填埋场。

  在新的垃圾填埋场,工作人员可通过台式计算机、笔记本电脑、平板电脑和智能手机访问屏幕。仪表盘和地图有助于对数据的理解,天气信息也被整合到解决方案中。自动报告还可以加快WM的处理速度,并且合规数据几乎是实时的。

图3
Veoneer的新SCADA/MES系统可以更好地了解生产线上的情况,从而降低成本。

  "该平台使我们的运营团队可以更好地管理现场的环保设备。"WM公司的高级自动化经理Dennis Siegel说,"这还使我们的团队能够实时调整以适应不断变化的地面条件。它使我们能够使用数据科学和数据分析,来重塑我们对垃圾填埋场的思考方式。"

  
完全可配置的解决方案

  Veoneer公司是汽车行业安全系统的全球领先供应商, Flexware公司为其生产工厂部署了SCADA/MES系统。新SCADA/MES系统为Veoneer提供了更多数据,并可处理产品可追溯性、库存管理、生产运行管理等。Flexware构建了一个完全可配置的解决方案,使Veoneer可以完全从客户端进行管理,而无需进行后端修改。它让客户自己能够快速变更,而在以前这是无法实现的。

  在生产、停机时间、可追溯性等方面,Veoneer已实现了显著改进。由于可以更好的了解生产线的实时运行状态,因此可以降低成本。在数据、故障、质量和其它指标的分析方面也得到了改进。

  "相比复杂的旧系统,新系统要灵活得多。"Veoneer工业工程师Jason Eckenrode说,"新系统可以实现更多功能,而且做得更好。"

  
更大的移动性和更低的成本

  WaterBridge是为石油和天然气行业服务的水务管理公司,TIGA公司为其实施了SCADA系统。新的解决方案包括为65个盐水处理设施提供更大的移动性、边缘计算和MQTT。"使用该软件平台,我们大大降低了运营成本,"WaterBridge现场技术服务总监Charles Lame说,"每年可以节省约500,000美元。在可靠性和运行时间方面的改进将为我们节省更多。"

  新系统改善了WaterBridge的运营,降低了风险并减少了人员前往远程站点的需求。WaterBridge此前曾订阅过第三方SCADA系统。新系统有了很大的改进。实时数据有助于泄漏检测,也有助于提升整个系统的管理能力。地图、报警数据和其他信息在诸如智能手机等移动端上很容易访问。

  
自动化警报监视和报告

  Controtek Solutions公司帮助菲律宾马尼拉水务公司的将93个站点连接到中央SCADA系统。该公司为超过600万人提供供水和废水处理服务。新统提供了远程数据收集、运营监控和企业集成。该解决方案充分利用了地图和数据丰富的仪表板。

  在安装新的系统之前,该公司无法实现对工厂状态和性能的集中监控,运营分析和报告也需要手动计算,在协调从不同工厂手动获取信息方面也存在困难。通过新系统,水务公司可以通过台式机、笔记本电脑、平板电脑和智能手机访问基于网络的数据。它还具有更好的自动化警报监视和报告功能。

  "有了这些地图,用户只需看一个屏幕就能看到所有站点发生的事情的摘要。"Controtek首席软件工程师Albert Bartolome表示,"概览屏幕提供了所有站点的常规信息。单击地图图标,打开的弹出窗口就可以显示有关该站点的更多信息。借助该软件的模板,可以使我们的工作更轻松,开发速度更快。"(作者:JimMeyers)
 
图4  
通过自动化平台,Veoneer可以查看生产、停机时间、可追溯性、数据分析和其它指标的改进。

  关键概念:

  ·在易于适应的自动化平台中,观察多个制造或工厂系统的集成。

  ·了解在不同行业,如何将通用的自动化平台用于实施SCADA、HMI和MES系统。

  思考一下:

  您的自动化系统是零散分布的吗?您因此缺失了哪些收益?
责任编辑:杨培
本文来源于互联网,e-works本着传播知识、有益学习和研究的目的进行的转载,为网友免费提供,并以尽力标明作者与出处,如有著作权人或出版方提出异议,本站将立即删除。如果您对文章转载有任何疑问请告之我们,以便我们及时纠正。联系方式:editor@e-works.net.cn tel:027-87592219/20/21。
读者评论 (0)
请您登录/注册后再评论