获得最人机界面的美元

吉姆·罗伯逊身兼两职。作为朗盛位于南卡罗来纳州查尔斯顿附近的化工厂的工程主管，他负责工厂的日常维护工作。他还负责监督工厂工艺改进的资本支出，该工厂最初于1978年开业。

虽然大多数制造商将工程和资本工作职责分开，但朗盛工厂通过将这两项工作职能合并在一个小组下取得了巨大的成功。多年来，Robertson和他的团队一直使用这种不寻常的方法来分阶段地升级工厂的批控制过程，避免停机时间，并最大限度地提高效率。

该公司生产高品质的化学品、合成橡胶和塑料。其产品组合包括基本和精细化学品，彩色颜料，塑料，合成橡胶，橡胶化学品，皮革，材料保护产品和水处理产品。

老旧的人机界面组件开始老化，需要昂贵且不方便的维修。这是公司评估系统升级的关键驱动因素。来源:西门子

在20世纪80年代初，Bushy Park, Goose Creek工厂完全由Fisher(现在的Emerson) Provox分布式控制系统控制。直到1999年，Robertson更换了由20年历史的Provox DCS控制的Vulkanox抗降解化学品生产区的过滤器，这一策略才得以改变。罗伯逊的选择是保留现有的系统，并为新的过滤器重新配置它，升级到一个更新版本的Provox，或者升级到另一个系统平台。

经过全面的市场和批量应用比较，Robertson选择了Moore Apacs+系统。罗伯逊决定的一个关键因素是他的目标是转向一个坚持S88批量管理概念的解决方案。他设想将他的三条生产线都按照S88批量生产的概念生产。

搬家

在接下来的五年里，在系统集成商AE Solutions的帮助下，Robertson用Moore Apacs+系统取代了Vulkanox生产线上剩余的两个Provox控制器。为了最大限度地减少停机时间，升级是一艘船一艘船进行的。此时，摩尔已经成为西门子能源与自动化的一部分。

升级的一个关键因素是使制造符合ISA S88批管理概念。来源:西门子

当升级于2004年完成时，该工厂正在使用两套自动化控制系统，Apacs+和Provox。Apacs+系统实现了Vulkanox生产线的自动化，而五个Provox控制器和一个ProView HMI实现了Vulkacit硫化促进剂和Renacit乳化剂生产线的自动化。此时，操作人员别无选择，只能使用位于同一控制室的两个独立的hmi来监视和控制过程。

与此同时，Robertson还面临着ProView HMI硬件的生命周期管理问题。例如，更换故障的ProView键盘非常昂贵，需要将零件运往西海岸进行维修。此外，Robertson还被告知，ProView的人机界面组件将很快停产，这引起了人们对未来部件更换或升级的担忧。

“离开教务长后，我已经把自己塑造成了一个有点叛逆的人，”罗伯逊说。“但向前发展的整个想法是，我们不再需要两个人机界面。我们有Apacs+ HMI和ProView HMI。唯冠的人机界面已经过时了，所以我们不得不做点什么。”

两者的通用HMI

2002年，Robertson开始向Apacs和Provox控制器的通用HMI迈进。朗盛团队在AE Solutions的协助下，开始开发冗余的OPC服务器，从Provox Hiway系统收集标签数据。标签数据被提供给运行HMI软件的基于Microsoft windows的客户端。利用Robertson现场工程人员对工厂现有Provox控制器配置的广泛了解，以及AE Solutions开发的OPC数据库和客户端HMI图形，该公司朝着成功迁移迈出了一大步。

西门子位于宾夕法尼亚州Spring House工厂的工程师们表示，将在该项目成功的基础上，吸取开发Provox OPC服务器数据库的经验教训，为其Simatic PCS 7分布式控制系统开发一种新的迁移产品。西门子已经为PCS 7提供了Moore Apacs, TI-505和Bailey Infi 90迁移HMI产品。与Apacs+迁移产品类似，Provox版本将提供S88批处理管理的好处，而无需更改Vulkacit和Renacit生产线上现有的Provox控制器硬件和配置。

Robertson说道:“我们希望保留对现有控制器的投资，并且当时我们没有足够的资金去改变所有内容。“此外，西门子Spring House研发团队与我们密切合作，在现场花费了大量时间，以确保新产品达到或超过我们的预期。”

西门子新PCS 7 HMI于2006年8月安装。该解决方案允许朗盛继续使用其Provox控制器，而无需修改控制器上的应用软件。新的Simatic PCS 7/PVX OS HMI还可以监视和监督现有的Provox控制器和Apacs+控制器，使整个解决方案基于S88概念。

批量管理

此次升级还包括对西门子S88批管理软件的更改，该软件为朗盛提供了一致且可追溯的产品质量配方管理工具。

使用S88批量概念支持在单元程序中多次使用测试操作，减少了专门或单个产品代码的数量。此外，每个食谱或订单都可以打上时间戳，以分析瓶颈和节省的能源。

PCS 7 HMI根据控制器配置自动生成标签，并提供标准符号和专门为Provox标签类型设计的面板。Simatic HMI中使用的基本图形是使用这些符号和面板自动生成的。朗盛操作员和工程师然后使用标准PCS 7图形工具个性化这些图形，以满足他们的需求。同样的HMI还允许操作员在运行时以图形方式监视批处理、创建配方和修改批处理参数。

升级系统提供了一个机会来清理多年来在机柜中杂乱无章的接线变化。来源:西门子

和罗伯逊一样，朗盛的工厂工程师罗伯特·德舍尔也负责资本支出。他说，安装PCS 7 HMI的决定符合朗盛的精益经营理念，即专注于维护在美国的现有工厂，而不是建造新工厂。

“节俭消费是我们必须做的事情，”Durscher说。“我们处在一个竞争非常激烈的全球行业，从工程到清洁服务。这种HMI解决方案是可扩展的，因此我们可以在变化期间保持运行，并随着时间的推移分散我们的资本需求。”

Apacs+和Provox控制器通过通用西门子HMI系统通信的一些优点包括通用的点击显示、集成报警管理系统和集中数据收集。现在，所有批生产线的人机界面都是相同的。Durscher认为，由于操作人员不再需要在控制不同过程的同时监控两个不同的系统，因此整体安全水平得到了提高。

新的HMI和批管理软件为朗盛提供了一个通用的S88配方程序结构，在两种类型的控制器上使用清晰详细的显示。“操作人员现在可以通过各个阶段观察过程的进展，”Durscher说。“它们有实际的批量显示和提供批量图形表示的食谱。在过去，他们会通过屏幕底部的简短的神秘信息来管理这个过程，看看发生了什么。”

配置储蓄

朗盛过程控制系统程序员肯特·沃尔科特(Kent Wolcott)说，他大部分时间都在与工厂的操作人员打交道。对他来说，新的人机界面系统的主要好处是，它减轻了精益员工的负担，容易更改配方和修订控制。

“我们使用迁移产品附带的标准数据库自动化工具开发了一个标签类型结构，”Wolcott说。西门子开发的批处理工具可以自动将Provox批处理命令和状态映射到西门子Simatic批处理中使用的命令和状态。我们不需要配置任何脚本。”

在升级之前，在运行Vulkacit和Renacit生产线时，作业者必须同时监控多个控制系统。将这些组合成一个是该项目的主要目标。来源:西门子

批处理软件的图形界面为操作人员提供了操作、维护和工程的共同通信点。对配方/订单进行故障排除和分析由使用此工具的功能组执行。

“当我们在迁移到Apacs+的过程中第一次创建它时，每个DCD(分布式控制设备)都必须构建一个单独的显示器来显示那些文本描述符，”Wolcott说。“粗略估计，这包括大约500个显示器。现在，PCS 7提供的数据库自动化工具使我们能够从所有dcd使用的单一通用显示器输入这些文本值，这使我的工作轻松了很多。”

下一个步骤

罗伯逊说，Simatic人机界面的升级为他未来的改进提供了许多选择。

罗伯逊说:“下一个优先事项是逐步淘汰旧的控制器。“我们将在短期内保留Apacs，因为目前的迁移路径是替换所有旧的Provox控制器。新的人机界面系统提供了广泛的选择，包括西门子Simatic控制器，Profibus和新的I/O产品。此外，我们现在可以在不停机的情况下逐步完成所有工作，也不会超出我们的资本支出目标。”

作者信息

Ken Keiser是西门子能源与自动化公司的迁移营销经理。打电话给他。ken.keiser@siemens.com．

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