Współczesny przemysł spożywczy stoi przed wyzwaniem łączenia wysokiej wydajności produkcji z rygorystycznym zachowaniem standardów jakościowych. Kluczem do sukcesu jest zaawansowana automatyka przemysłowa, która pozwala na precyzyjne sterowanie procesami technologicznymi.
Przedsiębiorstwo Pomiarów i Automatyki „PiA-ZAP” zrealizowało kompleksowy projekt dla PZZ Lubella (Grupa Maspex), obejmujący projekt, dostawę oraz uruchomienie układu sterowania i wizualizacji procesu nadążania i miksowania surowców. Poniżej przedstawiamy szczegóły techniczne tego wdrożenia oraz korzyści, jakie niesie ze sobą integracja systemów w oparciu o rozwiązania Siemens i AVEVA.
Wyzwanie: Integracja i elastyczność produkcji
Głównym celem inwestycji była modernizacja i optymalizacja kompletnej linii technologicznej odpowiedzialnej za nadążanie i miksowanie surowców. Ze względu na szerokie portfolio produktów marki Lubella, system musiał charakteryzować się wysoką elastycznością. Kluczowym wyzwaniem była konieczność integracji nadrzędnego systemu sterowania z dedykowanymi sterownikami dostarczonymi przez producentów poszczególnych urządzeń technologicznych.
Wymagało to stworzenia architektury, która nie tylko „widzi” poszczególne maszyny, ale potrafi efektywnie zarządzać ich pracą w ramach jednego, spójnego ciągu technologicznego.
Rozwiązanie: Synergia technologii Siemens i AVEVA
Aby sprostać wymaganiom PZZ Lubella, inżynierowie PiA-ZAP oparli architekturę systemu na sprawdzonych, przemysłowych standardach.
-
Warstwa sterowania (PLC)
Sercem układu stały się sterowniki programowalne firmy SIEMENS. Wybór ten gwarantuje niezawodność w trudnych warunkach przemysłowych oraz łatwość rozbudowy w przyszłości. Sterowniki te odpowiadają za logikę procesu, zbieranie sygnałów z czujników oraz wysterowanie elementów wykonawczych (napędy, zawory).
-
Warstwa wizualizacji (SCADA i HMI)
Dla zapewnienia operatorom pełnej kontroli nad procesem, wdrożono dwupoziomowy system wizualizacji:
- System SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition): Oparty na oprogramowaniu AVEVA InTouch. Jest to centralny punkt zarządzania całą linią, umożliwiający podgląd parametrów procesowych, archiwizację danych oraz zarządzanie alarmami w czasie rzeczywistym.
- Panele operatorskie HMI: Lokalne wizualizacje na obiektach wykonano na panelach Siemens. Pozwalają one na obsługę pojedynczych urządzeń bezpośrednio przy maszynie, co jest kluczowe dla służb utrzymania ruchu i operatorów liniowych.
Procesy wsadowe typu Batch – klucz do wieloasortymentowej produkcji
Specyfika produkcji w PZZ Lubella wymaga częstych zmian receptur. Tradycyjne sterowanie ciągłe nie sprawdziłoby się w środowisku, gdzie ten sam park maszynowy i zbiorniki surowcowe są wykorzystywane do produkcji szerokiej gamy wyrobów.
Dlatego dostarczone przez PiA-ZAP oprogramowanie zostało oparte o procesy wsadowe typu Batch.
Ekspercka uwaga: Systemy Batch pozwalają na elastyczne zarządzanie recepturami. Operator wybiera produkt z bazy danych, a system automatycznie dobiera parametry procesu, proporcje surowców oraz sekwencję łączenia składników. Eliminuje to błędy ludzkie i gwarantuje powtarzalność każdej partii produktu.
Zakres zrealizowanych prac
Wdrożenie dla PZZ Lubella obejmowało kompleksowe działania inżynierskie:
- Projektowanie: Opracowanie projektu sterowania i wizualizacji dla całej linii.
- Integracja systemów: Połączenie sterowników nadrzędnych ze sterownikami lokalnymi dostawców urządzeń (wymiana danych, interlocking).
- Programowanie: Stworzenie logiki PLC oraz aplikacji wizualizacyjnych SCADA/HMI.
- Zarządzanie recepturami: Implementacja obsługi procesów wsadowych (Batch) dla wielu produktów.
- Uruchomienie: Testy funkcjonalne i asysta przy rozruchu technologicznym.
Korzyści z wdrożenia systemu automatyki
Zastosowanie nowoczesnych układów sterowania i wizualizacji przyniosło inwestorowi wymierne korzyści:
Obszar |
Korzyść |
|
Kontrola jakości |
Precyzyjne dozowanie i miksowanie surowców dzięki automatyzacji recepturowej (Batch). |
|
Śledzenie produkcji |
Pełna identyfikowalność (traceability) procesu dzięki archiwizacji danych w systemie AVEVA InTouch. |
|
Niezawodność |
Zminimalizowanie ryzyka przestojów dzięki diagnostyce dostępnej na panelach HMI i w systemie SCADA. |
|
Elastyczność |
Szybkie przezbrajanie linii na inny asortyment bez konieczności skomplikowanych zmian programowych. |
Dlaczego warto postawić na integratora automatyki?
Realizacja w PZZ Lubella pokazuje, jak ważna jest rola doświadczonego integratora systemów. Połączenie urządzeń od różnych dostawców w jeden spójny organizm wymaga nie tylko wiedzy programistycznej, ale także głębokiego zrozumienia technologii produkcji spożywczej. PiA-ZAP, wykorzystując technologie Siemens i AVEVA, dostarczył rozwiązanie „pod klucz”, które realnie wspiera biznes klienta.
FAQ – Najczęściej zadawane pytania
Czy system SCADA AVEVA InTouch można zintegrować ze sterownikami innymi niż Siemens?
Tak, oprogramowanie AVEVA InTouch jest niezależne sprzętowo i dzięki szerokiej bazie driverów komunikacyjnych może współpracować ze sterownikami większości wiodących producentów (m.in. Allen-Bradley, Mitsubishi, GE).
Na czym polega proces wsadowy (Batch) w automatyce?
Proces wsadowy to metoda produkcji, w której wytwarzanie odbywa się partiami (wsadami) według określonej receptury. W przeciwieństwie do procesu ciągłego, Batch pozwala na elastyczną zmianę parametrów i składników dla każdej partii, co jest kluczowe przy produkcji wielu wariantów produktów.
Czy modernizacja układu sterowania wymaga wymiany wszystkich urządzeń na linii?
Nie zawsze. Często możliwa jest integracja istniejących urządzeń wykonawczych i czujników z nowym systemem sterowania. Kluczowa jest tu weryfikacja możliwości komunikacyjnych obecnych sterowników lub doposażenie ich w odpowiednie moduły.
Jakie są zalety stosowania lokalnych paneli HMI przy istnieniu centralnej SCADY?
Lokalne panele HMI pozwalają operatorom na szybką reakcję i sterowanie konkretną maszyną bez konieczności udawania się do sterowni. SCADA służy do nadrzędnego nadzoru całości, natomiast HMI wspiera bieżącą obsługę operacyjną i serwisową na „dole”.
