系统集成商升级复杂批处理系统

他们说事后诸葛亮。你可以回顾生活中的大多数事情，看看你做得好的地方和你会做得不同的地方。通常，随着年龄增长的智慧会让你更好地看清这些区别。对于资本项目来说，回顾你是如何执行项目的是一回事。如果你在完工后已经操作了几年呢?如果你当时知道你现在知道的，你会改变什么?

两年后建成的牛奶代用品生产设施grob营养，工厂人员反思新工厂如何达到了预期，并促使他们在不久的将来制定新的目标。

一开始

grob营养是一家总部位于加拿大的家族企业，提供稳定、营养和安全的产品，以优化幼畜(如小牛、羊羔、儿童、宠物和动物园动物)的生长和健康。为了扩大到美国市场，格罗伯营养美国成立了，并计划建立一个新的、最先进的牛奶替代品生产设施。

格罗柏的产品是一种奶粉配方，用来代替幼小动物的牛奶。从脱脂牛奶制造商剩余的乳清可作为配方奶粉的供应成分。这个过程包括蒸发渗透到一个特定的浓度，这是作为一个成分在浆液，然后喂给一个大型干燥机。渗透剂和其他专有成分(乳清，油/脂肪，奶制品)混合生产最终产品。为了在美国各地销售这种高端产品，该公司需要一家交钥匙供应商，为位于纽约奥本的一个价值1200万美元、6万平方英尺的设施提供电气、工艺管道、控制和仪表支持。

输入园艺技术，工程，设计和熟练的交易服务公司，为工业客户提供交钥匙解决方案。通过正式招标进程，GEUMBER选择忘载来支持新工厂的构建。优化提供了工程，控制编程和设计，以及熟练的贸易安装服务，包括机械，电气和施工管理支持，以及控制面板，管道支架和框架制造（见图1）。

在生产过程中，Optimation安装了液化器、混合罐、调压罐、均质器和工艺过滤设备，以及工艺设备之间的所有工艺管道和电气设备。作为该项目的一部分，Optimation公司安装了大约10000英尺直径较大的不锈钢管道(见图2)。Grober指定了来自荷兰的大型Filtermat烘干机。虽然Grober的总部设在加拿大，该公司有荷兰的根源，并选择这一烘干机，因为工艺工程师的设备知识。事实证明，这一选择对Grober公司的运营是有益的，也是具有挑战性的。

GEUBER和OPORATION的另一个挑战是获取一些使用的设备并在没有详细安装图纸的情况下安装它。只有10到20人的团队不得不使用初步工程图纸完成工作。所有设备和必要的公用事业都是根据GREBER的规范安装的，必须满足FDA要求和卫生码。GREBER需要X射线检查10％的焊接。

优化还为工厂的控制系统提供了软件和控制工程。为了提供最佳解决方案，优化对植物员工进行了采访，以更好地了解GEUBER想要控制的过程。蒸发器是最重要的，因为它对于浓缩产物是一致的，并且必须达到40％和50％固体的要求。

批处理系统在生产运行期间反复生产相同的产品，系统被设置为自动重新启动食谱。配方系统使用Rockwell的SequenceManager进行配置。整个系统有三个独特的子系统，每个子系统运行菜谱。

每个系统为下一个系统提供数据。混合完成后，将其均质并送入滤网。在设计烘干机的控制时遇到了一个挑战:这是美国仅有的几十个Filtermat烘干机之一。Optimation编写了定制代码来运行不同的食谱，所有这些都可以由终端用户编辑。硬件由Allen-Bradley Rockwell可编程逻辑控制器(plc)、View SE分布式人机界面(HMIs)和用于运行系统软件的Stratus硬件冗余服务器组成。

在View SE应用程序中使用了Rockwell的PlantPAx。这使得HMI使用Rockwell提供的对象具有一致的外观和感觉，带有标准面板。这也允许PLC代码是模块化的，通过使用这些PlantPax对象减少了开发时间。

由于该过程的复杂性，软件被分解为三个不同的ControlloGix PLC。有一个蒸发器/罐式农用PLC，分配/混合/ CIP PLC和均质/干燥器PLC。由于每个所需的输入/输出（I / O），选择了这些故障。它还有助于使每个程序更具管理。

两年后

植物经理Charles Balko和Production Manager Brian Crankell于2017年在该项目完成后，直到GEURBER直到GEURBER。他们不是规范发展的一部分。他们在过去两年中在工厂中工作的好处，并从一开始就没有参与项目的新透视。

Cranker在蒸发器上的最终编程步骤期间使用雾化，并在蒸发器和过滤器干燥机过程中使用。他使用播放创建的培训文档来教授罗克韦尔的序列经理系统。现在，他负责教授所有新的运营商如何运行系统。

“就系统而言，它是用户友好的，”Crannell说。“从图像角度、整体操作和编程角度来看，这是一个经过深思熟虑的系统。这本书详细介绍了如何运行序列管理器、如何跳过流程步骤、如何手动运行流程以及如何暂停/保存菜谱步骤。这个系统很复杂，但总的来说，它是一个经过深思熟虑的项目。”

Balko说，系统的复杂性是由于Filtermat烘干机的稀有。他说:“美国有几十个Filtermat烘干机，大多数都是烘干WPC或NFDM，而不是PEF，所以这个系统只是一次性的。”

“很难说有人可以为这个项目写规格说明，因为他们之前没有做过，”Balko说。“因为设备的稀有性。食谱屏幕有很好的规格，因为它是相当固定和干燥的。干燥系统的控制更多的是一种理论。写一套好的规范说明我们想让它如何工作有点困难，因为我们不知道。干燥屏幕很让人困惑，因为上面有很多东西。但他们能做得不同吗?是啊，但这样会更好吗?不,也许不是。那里有太多的信息，所以当你试图学习时，人们会不知所措。”

安全和培训

随着新操作人员接受复杂干燥筛管的培训，Balko和Crannell意识到，如果他们在早期参与该项目，就会推动一件事:根据经验水平，为操作人员提供不同的安全级别。这个问题在早期被Optimation和Grober讨论过。然而，Balko和Crannell的前任通过了多重安全级别。经过两年对新操作人员的使用和培训，证明了该系统的重要性。

“如果你有一个新运营商，他过于热心，喜欢改变他不应该改变的事情，当前的系统允许运营商这样做，而在某些情况下，我们不希望这样，”克兰内尔说。“假设操作人员对烘干机/蒸发器参数进行了设定值调整，他们输入了错误的设定值数字。系统会接受它。其直接结果可能会导致产品质量和工艺设备的重大问题。”

未来的另一种可能性是增加系统屏幕的远程查看，允许主管和/或过程工程师查看和调整现场。“有些时候，我在半夜接到电话，我无法进入流程屏幕，”克兰内尔说。“我必须通过Team Viewer或者通过我对流程的一般知识来完成。该系统非常复杂，所以当你不在现场时，试图引导操作员解决问题是非常困难的。”

除了添加安全性外，GREBR还在寻找最大的系统历史学家。这将帮助公司审核，并提供具有具体信息的客户。

“一些审计师将进来，想知道什么时候最后清洁物品和清洁的增量，所以如果您可以通过历史学家提供访问，这将是现象，”Crankell说。

安全

巴尔科和克兰内尔一致认为安全是核电站的头等大事。Grober对程序进行了一些修改，使系统对作业者来说更高效、更安全。它增加了K-Tron剂量剂、粉末冲击器和压裂罐的图形和控制。他们还重新配置了食谱屏幕，以提供更多信息。

他们还确定了工厂不同区域需要机器守卫。机器保护是Optimation为客户提供的一项服务，最近需求量很大。然而，通常情况下，要求看守的请求会得到批准，因为有员工受到了伤害。在格罗伯的案例中，公司希望在事故发生前保护员工。克兰内尔说，这些安全观察通常是在核电站的日常操作中进行的。

“老实说，这个过程是如此复杂，了解安全的每一个小方面，这是你在前进过程中学习的事情之一，”克兰内尔说。“根据我们现在的了解，如果你现在开始建造，从安全的角度来看，我们会在很多事情上采取不同的做法。(所有这些安全问题在出现时都得到了纠正;格罗伯有一个强大的安全委员会)。

扩张

格罗伯美国公司在成立的头两年取得了巨大的成功。生产目标预计为2800磅/小时。在格罗伯公司对其干燥室进行了改进后，该公司实现了这一目标，平均产量为3500磅/小时，最高可达4200磅/小时。巴尔科说:“最初，这个工厂建在这里是为了为我们生产足够的产品，并将其运往加拿大。”“事实证明，我们可以制造更多。我们现在正在向西海岸的非竞争对手销售额外的产品。”

Balko说，随着成功而来的是另一个挑战。美国已经需要扩张了。“这个地方太小了。我们现在没有足够的坦克。我们已经意识到我们需要发展，增加两个坦克并扩展建筑。”

这将需要对整个系统进行许多小的更改，例如更改液化器屏幕。

格罗伯已经开始打入美国市场，他的目标是继续提高在美国的销量，并寻求向其他国家出口。为了实现这些目标，Balko和Crannell的持续改进和扩大工厂运营的计划将是关键。Grober已经与Optimation合作，协助扩展工作，Balko说这需要尽快进行。

詹妮弗·查克是营销总监优化科技公司的注册会员控制系统集成商协会。有关更多，请访问公司简介工业自动化交换。

这篇文章发表在应用自动化补充的控制工程和设备工程。