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應(yīng)用設(shè)計

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COPA-DATA zenOn軟件應(yīng)用于BMW的精密制造

COPA-DATA zenOn軟件應(yīng)用于BMW的精密制造

《AUTlook》雜志的主編親臨德國格雷斯堡,參觀了設(shè)在該地的系列3寶馬(BMW)轎車生產(chǎn)廠的能源供應(yīng)中心。這里可以監(jiān)控象能源、熱能、壓縮空氣等這類物資的供應(yīng)。
設(shè)備完好率在能源供應(yīng)中心起著關(guān)鍵作用。能源供應(yīng)中心負(fù)責(zé)調(diào)控大容量鍋爐、加熱發(fā)電站和對流加熱器的空氣調(diào)節(jié)和加熱,負(fù)責(zé)整個電源供應(yīng):從通過10KV中間電壓網(wǎng)輸入110KV電壓到供應(yīng)400V電壓,此外還監(jiān)控壓縮空氣網(wǎng)、三個天然氣網(wǎng),用于車身焊接車間的焊接氣體網(wǎng),氬供應(yīng)、氧氣供應(yīng)以及各種水供應(yīng)網(wǎng)。工作人員管理的設(shè)備著多達(dá)3500套左右。盡管該中心里有類似的控制系統(tǒng)在運(yùn)行,但該中心并不負(fù)責(zé)過程生產(chǎn)控制技術(shù)。工作人員分五班24小時輪流管理,以確保設(shè)備完好率。因為設(shè)備完好率在汽車生產(chǎn)領(lǐng)域極其重要。控制系統(tǒng)的多種功能大大簡化了工作,在控制室就可以將能源供應(yīng)中心的所有設(shè)備和所有過程的可視化清晰地在屏幕上顯示出來。設(shè)備管理集成了基于zenOn軟件的高度現(xiàn)代化設(shè)備,也因其開放式結(jié)構(gòu),易于操作。TR15部是BMW負(fù)責(zé)設(shè)備管理的一個部門,該部門的Jurgen Straussberger部門解釋道:“在設(shè)備運(yùn)行之前的規(guī)劃階段,我們就對系統(tǒng)方案下了定義:我們的標(biāo)準(zhǔn)是開放式系統(tǒng),從現(xiàn)場層面提升到控制層面。只配有某種操作的系統(tǒng)或者依賴生產(chǎn)商改進(jìn)的系統(tǒng),我們不給予考慮。我們一貫堅持不使用一家生產(chǎn)商的產(chǎn)品。我們所需要的是標(biāo)準(zhǔn)的IT硬件元件。標(biāo)準(zhǔn)IT硬件可隨時進(jìn)行更換,因此我們避免使用專為我們設(shè)計的產(chǎn)品?!迸cCOPA-DATA公司進(jìn)行合作的項目工程師通過使用zenOn軟件可以確保做到這一點(diǎn)。有了TCP/IP協(xié)議,整套設(shè)備管理技術(shù)可以在局域網(wǎng)中得到應(yīng)用,從而與辦公通訊網(wǎng)集成.zenOn客戶端可以在WindowsNt環(huán)境下運(yùn)行。智能驅(qū)動器允許zenOn客戶端和分布于符合SICLIMAT標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場的所有系統(tǒng)相互通訊。運(yùn)行之后控制系統(tǒng)易于關(guān)閉,廢棄的元件得到處理。由于還需繪制部分過程界面,所以先前還需采取一些措.Strausseberger說:zenOn系統(tǒng)操作方便,因此我們的工作人員只接受了2天培訓(xùn),就能自行繪制過程界面。根據(jù)部門工作量的大小,可以選擇在系統(tǒng)運(yùn)行和待命狀態(tài)時繪制zenOn對象和圖象。此外繪制工作在Windows進(jìn)行,所以工作更加簡化。就過程本身而言,我們的工作人員是這方面的行家,對過程了如指掌,了解哪個數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)和哪個數(shù)值相連接,哪種變化是必要的,哪一點(diǎn)是重要的。假如能夠首先了解過程,就無需向開發(fā)商咨詢,這樣我們還取得了成本上的優(yōu)勢。但對于開發(fā)商不復(fù)雜的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,要取決于他們產(chǎn)品價格,因此與開發(fā)商一起工作也合乎常理。 zenOn軟件方案 為了降低運(yùn)行成本,早在六年前,通過采用智能化分布連接方式,中央控制技術(shù)改變了加熱發(fā)電站的能源供應(yīng),為過程控制系統(tǒng)產(chǎn)生了50%的電能和熱能。由于初次使用zenOn軟件,就立即取得了令人滿意的效果,因此我們決定選用COPA-DATA的產(chǎn)品。我們與總承包商德國ProzesstechnikKropf公司合作開始運(yùn)行設(shè)備系統(tǒng)。通過傳送數(shù)據(jù),該設(shè)備系統(tǒng)確保了高穩(wěn)定性。在智能過程通訊中,不是所有的3500套設(shè)備都定期檢查的,這將會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。若發(fā)生變動,就會成為信息,信息則傳送到控制系統(tǒng)。 面向要求的信息管理是方案的關(guān)鍵部分。通過使用現(xiàn)存方便的工具,例如WEB瀏覽器可存取大量數(shù)據(jù)。不斷通過智能化應(yīng)用集成來實現(xiàn)存取數(shù)據(jù)。從現(xiàn)場層面提升到管理層面的標(biāo)準(zhǔn)化通訊手段,如Ethernet在這里起到了非常重要的作用。 系統(tǒng)的可測量性是另一個焦點(diǎn),因為這代表著COPA-DATA公司。一些參考應(yīng)用案例項目有較強(qiáng)的說服力和可信性,例如位于Augsburg的Lechwerk通過使用zenOn軟件就實現(xiàn)了用一個熱泵來供應(yīng)一個區(qū)的熱能。經(jīng)過大約一年半多的籌備,項目于2年前投放,開始運(yùn)行。與此同時,BMW的項目還剩下四分之一沒有完成,到年底項目可全部完成。這就意味著每個數(shù)據(jù)點(diǎn)都要被測試。目前測試了現(xiàn)有的采用新中央控制技術(shù)40000個數(shù)據(jù)。當(dāng)項目完成時,數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量將達(dá)到50000個。Strausseberger說盡管發(fā)生了幾次技術(shù)故障,但至今未導(dǎo)致整廠陷于癱瘓。 受控分布式設(shè)備 能源供應(yīng)中心有200個子站,這些子站主要是SIMATIC S5 135U,用于采集信息。將來我們將使用其它生產(chǎn)廠家的PLC。這些PLC操作方便,原因是許多驅(qū)動器配有zenOn軟件。有了子站,一些設(shè)備可以獨(dú)立運(yùn)行。即使暫時不采用控制技術(shù),設(shè)備也能操作運(yùn)行。一些子站與附加的小型PLC相連接。而VIPA公司元件上的另一些子站作為接口。過程控制網(wǎng)使用了大約250個PLC。DI Thorsten Hegel先生是Prozesstechnik Kropf項目負(fù)責(zé)人,他說:通過zenOn軟件,實現(xiàn)雷根斯堡工廠內(nèi)不同子站(如:RLT、ELT、中間電壓等)與控制系統(tǒng)相連接。經(jīng)BMW、COPA-DATA和VIPA公司提議,共同開發(fā)了智能化過程技術(shù)。計算機(jī)會冗余,這是zenOn軟件標(biāo)準(zhǔn)化功能一大特點(diǎn)。這意味著只有在自動化站發(fā)生變化的數(shù)據(jù)或者在用戶定義滯后范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)可以被傳送。這將意味著什么呢?為了降低數(shù)據(jù)傳輸量和提高網(wǎng)絡(luò)性能,要為每個數(shù)據(jù)點(diǎn)在百分比和絕對值方面定義(滯后)值.若數(shù)值比如溫度在所定義的范圍內(nèi)發(fā)生變化,不傳送數(shù)據(jù).假如數(shù)據(jù)發(fā)生相應(yīng)地變化,數(shù)據(jù)可傳送到過程控制計算機(jī)。與模擬值一起出現(xiàn)在計算機(jī)的開關(guān)量就是以上述的方式篩選出來的,且不作為變值傳送。因此即使擁有上述的數(shù)據(jù)點(diǎn)量的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載也是很低的。位于德國慕尼黑的BMW中央廠區(qū)也將zenOn軟件與智能過程技術(shù)一起運(yùn)用。通訊技術(shù)用于不同生產(chǎn)廠家的PLC。 大多數(shù)生產(chǎn)廠家自動化設(shè)備包括智能過程控制兼容元件。 WEB最重要的功能 使用zenOn WEB服務(wù)器,在局域網(wǎng)可瀏覽整個過程。這意味著BMW可以通過標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)瀏纜器(MS Internet Explorer、Netscape Navigator)來存取過程數(shù)據(jù)。為了能在網(wǎng)絡(luò)上顯示過程數(shù)據(jù),無需在項目里進(jìn)行改動。使用zenOn WEB服務(wù)器可以在局域網(wǎng)內(nèi)瀏覽到現(xiàn)存的過程界面。這節(jié)省了BMW投資成本和運(yùn)行成本。德國雷根斯堡的BMW廠區(qū)所使用的zenOn軟件不僅僅作為過程控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)客戶端/服務(wù)器結(jié)構(gòu)一起使用。zenOn軟件還運(yùn)用于許多本地設(shè)備可視化。BMW從zenOn軟件受益最大的就是:先前所創(chuàng)建的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)可以集成于控制室的過程控制系統(tǒng)。因此不必花大量時間對過程控制系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。同時,zenOn軟件作為組件和可測量產(chǎn)品是世界上唯一可支持包括從windows CE到windows 2000 的Windows運(yùn)行環(huán)境軟件系統(tǒng)。由于所有zenOn軟件都配有一個且相同的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),因此盡管可視化費(fèi)用昂貴,但是即使最小型的設(shè)備也可方便地集成于整個控制,且成本低廉。 另一個特點(diǎn)就是zenOn軟件支持的LAN/WAN網(wǎng)中的分布式分級結(jié)構(gòu)?;A(chǔ)是該系統(tǒng)里的多項目管理。一個客戶端不僅可以存取一個服務(wù)器(典型的客戶端/服務(wù)器結(jié)構(gòu)),還可以存取分布于網(wǎng)絡(luò)的幾個服務(wù)器(分布式客戶端,服務(wù)器結(jié)構(gòu))。從控制室內(nèi)的一個項目,可以同時對幾個子項目獨(dú)立進(jìn)行管理。大的項目可以拆分成幾個小的項目,易于對項目進(jìn)行檢測.當(dāng)?shù)胤?wù)器之間相互冗余。兩個服務(wù)器可通過現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)連接使他們的數(shù)據(jù)一致。如果主服務(wù)器(處理數(shù)據(jù)服務(wù)器)發(fā)生了故障,備用服務(wù)器接替主服務(wù)器。這樣一來就避免了數(shù)據(jù)遺失。 服務(wù)器是工業(yè)電腦服務(wù)器還是zenOn服務(wù)器無關(guān)緊要。因為軟件結(jié)構(gòu)支持這兩種服務(wù)器。BMW使用了網(wǎng)絡(luò)客戶端管理器。該管理器可以同時運(yùn)行500個轉(zhuǎn)換程序。這一客戶端是由BMW提議而開發(fā)并改進(jìn)的。所以它可以用于大型工廠。COPA-DATA公司證實這種客戶端可以根據(jù)客戶的需要馬上作出反應(yīng).因此Schedule Manager即使有了些改動,仍可用于油漆中間。 各種警報管理 警報管理是通過控制室監(jiān)控系統(tǒng)來實現(xiàn)的。它是zenOn過程控制系統(tǒng)不可分割的一部分。因此控制室的工作人員可以對輸入過程進(jìn)行確認(rèn)和分類??刂剖冶O(jiān)控系統(tǒng)是基于SQL兼容數(shù)據(jù)庫。通過數(shù)據(jù)庫問答,可以在局域網(wǎng)里編制和顯示設(shè)備警報的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。在預(yù)防維修區(qū)域,可以較早的發(fā)現(xiàn)故障頻率,并消除故障頻率。 根據(jù)信息的類型和重要性,信息通過現(xiàn)存的Ethernet被傳送到服務(wù)和設(shè)備管理系統(tǒng)。生產(chǎn)商Datastream的MP5管理著負(fù)責(zé)維護(hù)的公司所分類的指令。關(guān)鍵性的因素是通過該信息,可以了解每件設(shè)備的成本。這為將來的經(jīng)濟(jì)規(guī)劃和設(shè)備優(yōu)化打下了良好的基礎(chǔ)?,F(xiàn)在很明顯,來自數(shù)據(jù)也可以常規(guī)的internet工具。但是網(wǎng)絡(luò)不是接受系統(tǒng)信息的唯一途徑.還可通過WAP手機(jī)接受系統(tǒng)信息。 有效的能量數(shù)據(jù)管理 通過過程控制系統(tǒng)的另一個過程控制系統(tǒng)的開放式接口,VA-TECH ELIN EBG,Linz的數(shù)據(jù)可融合成信息帶。這種軟件以zenOn軟件為基礎(chǔ),經(jīng)過了在能源供應(yīng)領(lǐng)域的測試。VA-TECH ELIN EBG公司本身就是COPA-DATA公司的股東,提供了大量的過程技術(shù)支持。Dipl Ing. Rudolf Traxler是BMW公司數(shù)據(jù)整合負(fù)責(zé)人,他說道:“我們在自己的領(lǐng)域工作,創(chuàng)建了控制技術(shù)項目。尤其是有了能源管理系統(tǒng),我們才能向BMW公司提供專業(yè)技術(shù),讓過程控制系統(tǒng)與其他不同的系統(tǒng)相連接。例如:控制系統(tǒng)的檔案作為傳送資源。由于接口高度整合,數(shù)據(jù)點(diǎn)和所有的參數(shù)一起被傳送至更高策略級別。過程數(shù)據(jù)從與有關(guān)時間和安全的過程控制系統(tǒng)傳送至關(guān)系數(shù)據(jù)庫,并在那里進(jìn)一步加工。這為經(jīng)濟(jì)優(yōu)化管理創(chuàng)造了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。因此可以合理安全地使用現(xiàn)有的和過去的管理任務(wù)運(yùn)行數(shù)據(jù)??奢p易地獲取管理層快速決策現(xiàn)有重要的特征值。例如:在雷根斯堡BMW的廠區(qū)里,能流的顯示透明度高,這樣就依靠發(fā)起人核算成本。Webserver是該系統(tǒng)的一個重要優(yōu)點(diǎn).該系統(tǒng)可允許網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器帶有瀏覽器作為信息觀察儀。
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