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北京和路雪(中国)有限公司——凝冻机控制系统升级

SIMTIC TI/S5改造工程实例


       北京和路雪(中国)有限公司位于北京经济技术开发区,是Unilever联合利华集团在华独资创办的大型冰淇淋企业,主要生产梦龙、可爱多、百乐宝等大家所熟悉和喜爱的冰激凌产品。


       改造原因
       原有生产线全面采用丹麦Hoyer(海耶)成套的冰激凌生产设备,所用控制系统全部采用德国西门子提高的S5系列PLC控制系统。由于西门子S5系列产品已全面停产,导致备品备件供应周期长,保障性差,甚至有些部件根本无法买到。与此同时,进口设备维护成本高、维护人员不能及时的到达现场解决问题也让用户伤透脑筋。出于稳定生产、减少维护成本等考虑,决定将S5升级到S7。


       项目概况
       控制主机采用的是SIMATIC S5-115U,控制机配有一套机架,人机界面为Hoyer开发的专用操作屏。由于系统运行十多年,不仅S5备件储备出现问题,操作屏也开始出现故障,因此用户要求对系统进行升级改造。


       项目难点
       此项目不仅需要将原有S5系统全面升级为S7系统,用户还要求将原有Hoyer操作屏更换为西门子MP277,且无法提供操作屏的源程序。


       改造过程
       为了满足客户需求,我们派出能力出众且经验丰富的技术团队对S5程序进行全面解读。在经过多次沟通交流、程序仿真测试及现场前期准备,现场改造、调试及投运仅用一天就全部完成,完全小于用户提出的最短停产时间。
       此次改造项目不仅得到用户的高度好评,同时也促成了我公司与北京和路雪(中国)有限公司的进一步合作,进而承包了多套生产设备的系统升级改造项目。



无锡华瑞制药有限公司(SSPC)——LVP(大输液)系统DCS改造
 


        华瑞制药有限公司(以下简称"华瑞")是中国和瑞典两国间的第一家合资企业,于1982年签订合资合同,1987年开始商业性生产,注册资本2790万美元,总投资额4510万美元。作为中国第一家临床营养专业公司,华瑞的产品填补了国内空白。主要产品有氨基酸、葡萄糖、脂肪乳等十余个输液产品。


       改造原

       原有生产线自控系统由德国公司设计实施,项目投产后几年后,陆续有新产品研发出来,而自动化系统缺少新产品的生产工艺控制,在试生产阶段,生产人员只能用手动方式生产,生产效率很低,为了适应这部分产品的生产需求,在2009年,在原来程序基础上增加了新产品的生产工艺控制。

        后来,由于需要扩大生产规模,大部分的生产设备要重新调整,要增加大量程序,而原来的控制器因为程序量太大,已经占满了存储空间,而且S5系列产品产品已经停产,极难找到相应备件,所以,在2012年开始,进行了整个控制系统升级改造。


       项目概况
       华瑞LVP(大输液)工段,由氨基酸、大豆油、脂肪乳三个部分组成,并且为MCB(三腔带)工段供应脂肪乳类原料。

       三个部分的控制系统分别由三套西门子S5系列CPU S5-155U和S7 ET200M系列模块组成,S7模块通过PROFIBUS DP总线和S5 CPU通讯。这三个部分之间还有通过工业以太网的大量通讯数据,交换彼此信息。脂肪乳控制系统和MCB(三腔带)工段也有通过以太网的通讯,脂肪乳控制系统和匀化机之间通过MODBUS RTU通讯。各个部分都通过MODBUS RTU,读取相应称重传感器中的设备储罐的重量,用以完成加水、给料、灌装、倒仓等相关操作的自动实现。

       控制系统系统最初的下位机编程软件是APT,上位机系统是SIMATIC PCS OSx,最后改造成西门子PCS7 DCS系统。


      项目难点
      此项目需要将原有S5系统全面升级为S7系统,但是由于程序量大,各类控制器之间通讯复杂,生产任务紧张,要在生产间隙完成调试任务,并且集中在几天内通过产品验证,项目难度相当大。


      改造过程
      华瑞制药有限公司LVP工段的第一次改造和第二次系统全面升级均由我公司实施。

      在第一次改造中,我们由有丰富S5系统实施工作经验的团队,通过全面解读S5系统的APT程序,编写新产品的控制程序,添加联锁逻辑控制,并且解除和修改一些和新产品生产冲突的旧有联锁逻辑,加入和MCB(三腔带)工段的通讯程序。把上位机的Unix系统下的SIMATIC PCS OSx 软件,改为操作和维护人员更熟悉的Window系统下的WINCC软件,提高了系统运行效率,减少了故障发生次数,采用了一对冗余服务器,提高了系统稳定性,且更易维护。仿照SIMATIC PCS OSx设计用户界面,避免了操作员对新系统的适应过程,间接减少了过度期间生产事故的发生。此次改造,被西门子网站收录为此类工程典型案例,详见:http://www.ad.siemens.com.cn/applic/publicsystem/article.asp?articleid=447

       在第二次全面升级中,我们组织了一个富有S5系统和PCS7系统实施工作经验的团队,再一次全面理清S5系统的APT程序逻辑,并结合客户对工艺改进的要求,重新梳理逻辑关系。针对于现场生产任务紧张的实际情况,我们一方面和客户协商,合理协调生产和调试,在保证生产的前提下,每周尽量调节出两天的调试时间,并在两次调试时间间隙期,组织有经验的操作人员,和编程人员一起进行离线仿真调试,尽早发现问题,减少在调试期间的物料损耗。在离线仿真调试期间,可以尽情模拟各种生产中的极端情况,发现了不少客户新要求中的矛盾之处,和工艺人员讨论后,做出妥善的解决方案。在调试期间,因为S5和S7系统需要反复相互替换,加上三部分相互都有通讯,所以我们对原有S5和新加S7系统上都做了双份的通讯程序,保证不管对方是S5系统还是S7系统都能正常通讯。

       由于氨基酸、大豆油、脂肪乳三个部分按照生产需求无法同时停产,我们做出分步进行产品验证方案,在调试结束后,解决了交叉通讯的问题后,把每个部分根据生产计划许可,逐个进行产品验证,投入生产使用。在整个过程中,完全没有影响到生产计划, PQ(产品确认)、PV(产品验证)都一次通过,最大的节省了升级期间的物料和能源,赢得了客户的肯定。


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