Zakład Elementów i Systemów Automatyki Przemysłowej

Zakład Elementów i Systemów Automatyki Przemysłowej

Z a k ł a d E l e m e n t ó w i S y s t e m ó w A u t o m a t y k i P r z e m y s ł o w e j M i k r o B S. A. Mleczne zakręty W ostatnich latach jesteśmy uczestnikami transformacji na rynku produktów mleczarskich. Wobec coraz ostrzejszych wymagań konsumentów i nasilającej się konkurencji firmy mleczarskie zmuszane są wprowadzać nowoczesne technologie i urządzenia. Z obserwacji tej branży wynika, że wraz ze wzrastającymi aspiracjami przystąpienia Polski do Unii Europejskiej proces przysto sowywania polskich standardów do obowią zujących w Unii Europejskiej nabiera spo dziewanego rozpędu ciągle jednak jeste śmy na początku tego wielkiego procesu. Dla coraz szerszego kręgu producentów ko niecznością staje się wdrażanie nowych technologii, zakup nowoczesnych maszyn, urządzeń i systemów automatyki, będących do niedawna miarą luksusu. Aby wielki potencjał gospodarki mleczar skiej jaki istnieje w Polsce został należycie wykorzystany, konieczna jest intensyfikacja działań, które rozpoczęte kilka lat temu już przynoszą pozytywne rezultaty. Wyraźnie widać poszerzenie asortymentu wyrobów, a także podniesienie ich jakości. Dalszy jednak postęp w tym zakresie warunkowany będzie unowocześnieniem parku maszynowego, obniżaniem energochłonności, ma teriałochłonności i kapitałochłonności procesów przetwórczych, a także wprowadzeniem nowych technik wytwarzania i pakowania. Zmianom tym sprzyjać będą zarysowane już zmiany struktu ralne zakładów przerabiających mleko, a zakres i intensywność procesów modernizacyjnych wy nikać będzie ze specjalizacji i koncentracji produkcji. Wprowadzanie do mleczar W nowej normie mlecznej uwzględniono przepisy obowiązujące w Unii Europejskiej zgodnie z układem stowarzyszeniowym z 16.XII.1991r. Najważniejsze zmiany to: 1) Wymóg temperatury jako kryterium przyjęcia mleka 2) Oznaczenie punktu zamarzania mleka. 3) Ilościowe wymagania ogólnej liczby drobnoustrojów. 4) Ilościowe wymagania dotyczące komórek somatycznych. 5) Wprowadzenie czterech klas jakości mleka Produkcja mleka stanowi 20% globalnej wartości pro dukcji rolniczej Produkty mleczarskie stanowią 11 15% wydatków lud ności na żywność Jeden litr mleka pokrywa dzienne zapotrzebowanie fi zjologiczne dorosłego mężczyzny, przy średnio ciężkiej pracy w ilości: 8O% białko zwierzęce, 100% wapń, 88% witamina B2, 20% energia stwa nowych technologii wymu sza zmiany na każdym etapie funkcjonowania firmy, począw szy od jakości pozyskiwanego surowca, skupu, transportu, kontroli jakości, planowania pro dukcji, a na zarządzaniu sprze dażą i marketingiem kończąc. Jak ogarnąć tak szeroki wachlarz problemów, jak kontrolować te wszystkie istotne dla finalne go produktu parametry? Problemy te dają się rozwiązać w sposób spójny i całościowy w technice komputerowej, z wykorzystaniem nowoczesnych systemów pomiarów, automatyki, sterowania i wizualizacji. System taki, a także doświadczenia zdobyte w zakładach tej branży, oferuje firma MikroB" S.A. dając użytkownikom narzędzie na miarę naszych czasów, pozwalające śmiało modernizować i rozwijać zakład w kierunku bieżących i przyszłych wymogów. Nowoczesność w praktyce Automatyzacja w PPUH TOSKA" w Głubczycach Przykładem wykorzystania nowoczesnych technologii komputerowych w zarządzaniu i auto matyzacji procesów technologicznych jest Przedsiębiorstwo Produkcyjno Usługowo Handlowe TOSKA" sp. z o.o. w Głubczycach. Aby w optymalny sposób kierować produkcją i całym zakładem, aby podejmować szybkie i właściwe decyzje, aby wreszcie zrobić rzetelne plany działania, potrzebne są informacje uży teczne, wiarygodne i terminowe. Jeszcze lepiej, gdy informacje te są odpowiednio przetworzone, przygotowane tak, aby ich interpretacja była jasna i konkretna. Powyższe przesłanki oraz potrzeba automatycznego sterowania procesem produkcji, zdecy dowały o wprowadzeniu kompleksowego systemu SCADA, w oparciu o PRO 2000, do realizacji w/w zadań. 2

O p r o g r a m o w a n i e S C A D A P R O 2 0 0 0 w m l e c z a r s t w i e Charakterystyka systemu PRO 2000 w Przedsiębiorstwie TOSKA" Zakres systemu obejmuje wszystkie, naj istotniejsze dla pracy zakładu zadania, takie jak: rozliczenie ilościowe i jakościowe dostaw ców mleka, sterowanie transportem mleka, nadzór nad procesem produkcji serów i jo gurtów, sterowanie stacją mycia instalacji technolo gicznej, dokumentowanie produkcji. Obecnie najskuteczniejszą metodą odniesienia korzy ści ekonomicznej przez firmę przemysłu spożywcze go jest wdrożenie systemu zapewnienia jakości i za rządzania jako ścią zgodnie z normami ISO 9OOO. Kraje członkowskie Unii Europejskiej zostały zobowią zane do zapewnienia bezpieczeństwa żywności po przez wdroże nie systemu HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point) Konfigurację sprzętową systemu przedstawia rys. 1. Z punktu widzenia funkcjonalności można wyróżnić dwa podsystemy: sterowanie i wizualizacja procesów technologicznych baza informacyjna archiwizacja, analiza i raportowanie danych dotyczących przychodów i rozchodów mleka, parametrów jakościowych mleka oraz parametrów procesów technolo gicznych Sterowanie i wizualizacja procesów technologicznych Zastosowano w tym celu sterowniki Ge Fanuc serii 90 30 oraz komputery klasy IBM z opro gramowaniem PRO 2000 pod systemem operacyjnym QNX. Wybrane obrazy synoptyczne pro cesu technologicznego, odwzorowujące w czasie rzeczywistym parametry tego procesu, przed stawiono na rys. 2,3,4. Rys 1. Konfiguracja sprzętowa systemu Funkcje systemu: Steruje i kontroluje przyjęcia mleka (nadzoruje ustawienie zaworów tak aby mleko było przesyła ne do właściwego zbiornika magazynującego mierzy ilość i temperaturę mleka) Mierzy temp. i poziom mleka przechowywanego w zbiornikach magazynowych Steruje transportem mleka ze zbiorników magazynowych poprzez pasteryzatory do zbiorników kwaszących, kontrolując prawidłowość ustawienia zaworów i mierząc ilość mleka. Posiada możliwość kolejkowania zbiorników kwaszących tzn. po uzupełnieniu zbiornika zadaną ilością, automatycznie przełącza się na inny wybrany przez operatora zbiornik bez przerywania procesu pasteryzacji. Mierzy parametry pasteryzacji (temp. we i wy z pasteryzatora) Mierzy i kontroluje parametry procesu kwaszenia (tzn.ph, temp.) Steruje transportem ze zbiorników kwaszących do zbiorników buforowych oraz ze zbiorników buforowych na pakowaczki Kontroluje prawidłowość ustawienia tablic rozdzielczych oraz ustawienia zaworów tak aby dany obiekt był przygotowany do mycia 3

Z a k ł a d E l e m e n t ó w i S y s t e m ó w A u t o m a t y k i P r z e m y s ł o w e j M i k r o B S. A. Steruje pompami, mieszadłami i zaworami w czasie mycia współpracując ze sterownikiem sta cji mycia Umożliwia kolejkowanie myć; po skończeniu mycia wykonywanego automatycznie, rozpoczyna następne, wybrane przez operatora Rys.2. Schemat procesu technologicznego Sprawdza czy żądana operacja nie koliduje z już wykonywaną jeśli tak to blokuje jej realizację Steruje pracą dwóch stacji mycia A" i B", które mogą pracować jednocześnie (w zależności od typu mytego obiektu (rurowy lub zbiornikowy) i rodzaju mycia (alkaliczna, kwasowa, dezynfekcja lub ich kombinacja) wykonuje odpowiedni program mycia. Oszczędza zużycie wody i środków poprzez wykorzystanie wody z poprzednich myć do płukania wstępnego i ponownego mycia. Z systemu komputerowego są realizowane również inicjacje poszczególnych procesów tech nologicznych oraz przygotowywane parametry do algorytmów mycia przez stacje mycia. Baza informacji Znajdują się tutaj wszystkie informacje niezbędne dla Kontroli Jakości, rozliczeń z dostawcami, analizy kosztów i przebiegu procesu produkcji: Dokumentowanie przychodów i rozchodów mleka (wraz z podstawowymi parametrami jak za wartość tłuszczu i białka), Analiza jakości mleka i surowca Laboratorium: pełna analiza jakościowa (skład chemiczny, własności organoleptyczne, fizyczne, biologiczne i inne), Kontrola jakości produktów Laboratorium: pełna ocena danej partii produktów (fizykochemicz na, organoleptyczna, smakowa, biologiczna) Dokumentowanie i kontrola operacji technologicznych parametry procesu technologicznego (jak temperatura, ph, ciśnienie, ilość), czas rozpoczęcia i trwania operacji, przeznaczenie, operator nadzorujący, dyspozycja itp. Efekty automatyzacji Możliwość pełnego rozliczenia produkcji począwszy od mleka, a na produkcie finalnym koń cząc, co daje w efekcie minimalizację strat (poniżej 1,5%), Pełna kontrola jakości surowców i wyrobów dostęp do szczegółowej historii produkcji wyro bu, od surowca począwszy, Stabilna jakość produkcji ustawione parametry są powtarzalne, gdyż kontrolują je sterowniki automatyczne, Możliwość optymalizacji kosztów produkcji znając dokładne wielkości elementów składowych jak surowiec, energia, robocizna i inne, można łatwo analizować przetworzone raporty pod kątem optymalizacji kosztów; z tego tytułu dzisiaj zakład ma znaczne oszczędności, Oszczędności w nakładach pracy ludzkiej zwiększenie produkcji przy tej samej obsłudze (np. przed automatyzacją 3 osoby na linii prod. 200 t sera/miesiąc; po automatyzacji 3 osoby na linii prod. 800 t sera/miesiąc), 4

O p r o g r a m o w a n i e S C A D A P R O 2 0 0 0 w m l e c z a r s t w i e Rys.3. Odbiór mleka Zmniejszenie liczby awarii i strat z tego wynikających (dzięki zabezpieczeniom i blokadom na wet w przypadku awarii straty są ograniczane), Podniesienie jakości poprzez system kontroli HACCP automatyczne zbieranie danych z wielu istotnych punktów procesu produkcji, w celu określenia i analizy punktów krytycznych, Dalszy rozwój W miarę rozwoju zakładu, uruchamiania nowych linii technologicznych oraz nowych potrzeb wynikających z wymogów rynku, system będzie rozszerzany i uzupełniany jego architektura jest otwarta i na każdym etapie daje możliwość dalszej rozbudowy. Tak jak żyje i rozwija się zakład, tak powinien żyć i rozwijać się system, aby mógł spełniać swoją rolę. Zamierza się: rozszerzyć zakres i asortyment kontroli wyrobów, dla nowej części technologicznej zastosować następne sterowniki połączone nową magistralą, rozszerzyć ilość stacji operatorskich (komputery), aby umożliwić kolejnym służbom zakładu do stęp do systemu. Rys.4. Ultrafiltracja 5

Z a k ł a d E l e m e n t ó w i S y s t e m ó w A u t o m a t y k i P r z e m y s ł o w e j M i k r o B S. A. Decydować trzeba dzisiaj! Każdy producent w branży mleczarskiej, który chce w przyszłości odnosić sukcesy na rynku, który chce aby jego wyroby miały prawo być sprzedawane na rynku europejskim i miały tam odpo wiednią siłę przebicia, musi dzisiaj o tym zdecydować. Może nie wszystkie potrzebne działania uda się wykonać od razu, może nie na wszystko starczy od razu pieniędzy lecz na pewno zacząć trzeba już dzisiaj. W ramach branżowego programu restrukturyzacji i modernizacji mleczarstwa, już pod ko niec 1994 r., Agencja Modernizacji i Restrukturyzacji Rolnictwa przyznała pierwsze preferencyj ne kredyty na modernizację branży. Kredyty te przeznaczone są m.in. na: zakup maszyn i urządzeń do przetwórstwa mleka na produkty mleczarskie i mlekopochodne, zakup urządzeń do wprowadzania systemów kontroli jakości w produkcji i przetwórstwie mleka, modernizację poprawiającą gospodarkę energetyczną i ochronę środowiska naturalnego i inne. Nakłady jak widać w przedstawionym przykładzie zwracają się dość szybko, a efekty są nie do przecenienia. Automatyzacja, szeroko rozumiana, to otwarcie drogi na rynki krajowe i światowe dzisiaj i w przyszłości. PRO 2000 wybór przyszłości PRO 2000 jest systemem SCADA dla nadzo rowania i wizualizacji procesów przemysłowych tj. wszędzie tam gdzie realizuje się pomiary, kontro lę, sterowanie, regulację, zabezpieczenia i bloka dy technologiczne, sygnalizację, wizualizację, prze twarzanie oraz dystrybucję danych. Oprogramowanie instalowane jest w kompu terach stacji danych i stacji operatorskich (rys.1). Od strony funkcjonalnej zapewnia nadzór nad pro cesem technologicznym poprzez : obsługę zmiennych procesowych przez odczy tanie pomiarów i ich przetworzenie, rozpozna nie sytuacji awaryjnych, badanie wiarygodności, określenie stanu i rejestrowanie zdarzeń, obliczanie wartości tendencji zmian dla punktów ana logowych, prognozowanie poborów 15 i 60 minutowych dla punktów licznikowych oraz oblicza nie poboru dopuszczalnego, według założonych limitów, obsługę zdarzeń i rejestrację zdarzenia z podaniem daty oraz czasu jego wystąpienia, a także sygnalizowanie przekroczenia granic ostrzeżeń i alarmów (alarmy aktywne okienko; alarmy archiwalne wywoływa nie). Zdarzenia są opisywane także numerem punktu syste mowego, numerem kodu, parametrem lub nazwą urządze nia. Wyróżnia się tablice zdarzeń technologicznych, alar mów, ostrzeżeń, usterek urządzeń (diagnozowanie) i inne, archiwowanie wszystkich parametrów, danych i zdarzeń, wizualizację parametrów i danych w czasie rzeczywistym w postaci obrazów zdarzeń, obrazów synoptycznych, wykresów oraz obrazów pojedynczych punktów, wizualizację danych archiwalnych w postaci dowolnego przeglądu zdarzeń, wykresów wartości chwilowych dla punktów analogowych, wykresów wartości 15 minutowych dla punktów liczniko Struktura oprogramowania programy systemowe jądro PRO 2000 oraz programy obsługi stacji danych i stacji operatorskich, programy komunikacyjne drivery ko munikacyjne do urządzeń automatyki różnych producentów, programy narzędziowe edytor bazy danych edytory obrazów, programy do tworzenia obliczeń, programy do tworzenia raportów, arkusz kalkulacyjny i inne niezbędne dla tworzenia aplikacji Platforma systemowa PRO 2000 QNX system operacyjny z rodziny UNIX pod stawowy i zalecany (w szczególności na stacjach danych) wielodostępny, wielozadaniowy, sieciowy, pra cujący w czasie rzeczywistym niezawodny i szybki (zdecydowanie przewyż sza w tych parametrach DOS a i Windows 95/NT) elastyczny w doborze sprzętu i ukierunkowa ny na zastosowania przemysłowe Windows 95, Windows NT tam gdzie wyma gania niezawodności i szybkości nie są krytycz ne Połączenia stacji danych ze stacjami obiektowymi kablowe (RS 232, RS 485, TTY), światłowodowe, telefoniczne, radiowe, satelitarne. wych oraz wykresów wartości godzinowych, realizację dowolnych obliczeń technicznych i ekonomicz nych, drukowanie raportów, protokołów, wykresów w postaci graficznej i alfanumerycznej. Decydując się na wybór pakietu SCADA projektant sys temu automatyki czy inwestor powinien kierować się nie tylko kryteriami techniczno ekonomicznymi. Choć są one najważniejsze to jednak należałoby również uwzględnić te aspekty, które zwykle towarzyszą procesowi projektowa nia, wdrażania i eksploatacji systemu na obiekcie. 6

O p r o g r a m o w a n i e S C A D A P R O 2 0 0 0 w m l e c z a r s t w i e Warto wiedzieć: gdzie i jak pracują podobne systemy tej firmy, jakie są opinie użytkowników, jaką obsługę serwisową (gwarancyjną i pogwarancyjną) zapewnia firma, jakie są możliwości modyfikacji systemu i wykonania nie typowych zadań, jaka jest jakość i przejrzystość dokumentacji, dostępność i koszt szkoleń, czy można zawsze liczyć na miłą i fachową obsługę. W aspekcie tych kryteriów firma MikroB" S.A. jest godną polecenia. Wybór PRO 2000 to nie tylko wybór sys temu SCADA, niejako ukoronowania automatyzacji proce su. Otrzymujecie Państwo ze strony firmy: doradztwo i pomoc w analizie potrzeb, propozycje rozwiązań i projekt techniczny, kompleksowe wykonawstwo przygotowanie, dostawa i montaż urządzeń i okablowa nia, oprogramowanie sterowników i przygotowanie innych urządzeń obiektowych, uruchomienie i wdrożenie na obiekcie serwis gwarancyjny i pogwarancyjny szkolenie i dokumentację systemu Zalety i możliwości techniczne PRO 2000 zostały już wcześniej przedstawione. Ponadto, jako firma polska, któ ra w 100% stworzyła system PRO 2000 mamy z tego tytułu unikalne zalety: konkurencyjność cenowa pakietu i usług, Opinie Decydując się na zastosowanie opro gramowania PRO 2000 Użytkownik otrzyma nowoczesny środek automaty zacji i nadzoru, który realizuje wiele funk cji przy zapewnieniu dużego komfortu użytkowego, bez potrzeby instalowania drogich różnorodnych urządzeń trady cyjnych. Oprogramowanie PRO 2000 jest: starannie wykonane, nowoczesne w rozwiązaniach, sprawdzone w różnych zastosowa niach obiektowych, pewne w działaniu, proste i przyjazne w użytkowaniu, otwarte na tworzenie struktur prze strzennie rozproszonych, otwarte na rozbudowę oraz modyfika cje wynikające z doświadczeń eksplo atacyjnych, otwarte na integrację z istniejącą sie cią komputerową oraz pracującymi urządzeniami automatyki, wyposażone w duże możliwości wizu alizacji, sygnalizacji, rejestracji, archi wizacji i raportowania zmiennych pro cesowych, wyposażone w możliwość dynamicznej zmiany bazy danych (w trybie on line) wyposażone w rozbudowane funkcje autotestowania." PUH CALORING" s.c. Poznań możliwość dostosowania do każdych potrzeb na obiekcie (np. połączenia istniejących urządzeń różnych firm i standardów w jeden, spójny system automatyki), możliwość wykonania nietypowych życzeń (np. połączenie on line danych z procesu technolo gicznego z przetwarzaniem na potrzeby innych służb zakładu) Poniżej przedstawiamy wdrożenia systemów automatyki na bazie PRO 2000, w obiektach w branży spożywczej. GŁUBCZYCE PRZEDSIĘBIORSTWO PRODUKCYJNO USŁUGOWO HANDLOWE TOSKA" Rozliczenia ilościowe i jakościowe dostawców mleka, sterowanie transportem mleka, nadzór nad proce sem pro dukcji serów i jogurtów, współpraca z centralną stacją mycia instalacji technologicznej firmy DI VERSEY, do kumentowanie produkcji. Stacje obiektowe: sterowniki firmy GE FANUC, ph metry firmy TELEKO. Punktów systemowych 1400; stacji obiektowych 4; stacji danych 1; stacji operatorskich 1; terminale 2. KALISZ KALISKIE ZAKŁADY KONCENTRATÓW SPOŻYWCZYCH WINIARY" Kontrola i sterowania procesem produkcji odżywek dla dzieci, dokumentowanie produkcji. Stacje obiektowe : sterowniki TELEMECANIQUE, regulatory MRC firmy MikroB" S.A. Punktów systemowych 1 600; stacji obiektowych 3; stacji danych 1; stacji operatorskich 1. KIELCE PEGROMAR" Kontrola i sterowanie procesem chłodzenia w produkcji i magazynowaniu mrożonych owoców i warzyw. Stacje obiektowe : koncentratory sygnałów KS firmy MikroB" S.A. Punktów systemowych 150; stacji obiektowych 2; stacji danych 1; stacji operatorskich 1. KOŁO ZAKŁADY MIĘSNE Kontrola chłodzenia w procesie produkcji i magazynowaniu wyrobów mięsnych. Stacje obiektowe : urządzenia pomiarowe KX 06 firmy MikroB" S.A. Punktów systemowych 300; stacji obiektowych 1; stacji danych 1; stacji operatorskich 1. 7

ZAKŁAD ELEMENTÓW I SYSTEMÓW AUTOMATYKI PRZEMYSŁOWEJ "MikroB" S.A. Ostrzeszów Zarząd, biuro handlowe : 63 500 Ostrzeszów, ul. Przemysłowa 7; woj. Wielkopolskie tel./fax. (0 62) 730 23 76 E mail: mikrob_o@kl.onet.pl. Biuro projektowe i konstrukcyjne : 63 400 Ostrów Wielkopolski, ul. Krotoszyńska 35 woj. Wielkopolskie E mail: mikrobsa@kl.onet.pl tel./fax.(0 62) 73 72 910 Oddział Sosnowiec 41 200 Sosnowiec, ul. Teatralna 9 tel./fax. (0 32) 293 45 24 E mail: mikrobsa@pro.onet.pl Oddział Wrocław 50 078 Wrocław, ul. Leszczyńskiego 4 tel./fax. (0 71) 344 22 55 E mail: abenes@mikrobsa.com.pl Opis potencjału technicznego firmy "MikroB" S.A. Ostrzeszów. Zakład Elementów i Systemów Automatyki Przemysłowej "MikroB" S.A. powstał w 1988 roku. Zatrudnia wysoko kwalifikowaną kadrę z dziedziny informatyki i automatyki przemysłowej. Zatrudnieni inżynierowie posiadają wieloletnie doświadczenie zdobyte w biurach konstrukcyjnych, projektowych oraz na wydziałach produkcyjnych, a także na obiek tach przemysłowych w kraju i za granicą. Trzon kadry technicznej stanowią pracownicy byłego Zakładu Urządzeń Cyfrowych oraz Zakładu Projektowania Układów i Systemów Automatyki, działających przy Zakładach Automatyki Prze mysłowej ZAP S.A. w Ostrowie Wielkopolskim. Firma zagospodarowana jest na powierzchni ok.1 000 metrów kwadratowych, gdzie pomieszczenia biurowe są kom pletnie wyposażone w systemy komputerowe, a działy produkcyjne są dobrze oprzyrządowane i wyposażone w urzą dzenia najwyższej klasy. Firma rocznie wdraża do produkcji kilkanaście nowych opracowań. Samodzielnie projektujemy, przeprowadzamy ba dania wyrobów i wdrażamy je do produkcji. Opracowane i produkowane wyroby to : elementy listwowe konwertery regulatory cyfrowe sterowniki koncentratory pomiarowe oprogramowanie sterowników oprogramowanie nadrzędne, systemy SCADA inne. Od wielu lat sprzedajemy i ciągle unowocześniamy oprogramowanie dla systemów automatyki PRO 2000. Jest to dzieło naszych programistów. Oprogramowanie to od wielu lat z powodzeniem konkuruje w Kraju i za granicą, z za chodnimi opracowaniami tego typu, a często przewyższa je zdecydowanie. Dowodem na to są liczne zastosowania tego oprogramowania w największych zakładach krajowych i zagranicznych. Ich lista referencyjna w załączeniu. Oprócz produkowanych urządzeń dla automatyki, realizujemy automatyzację procesów technologicznych "pod klucz" oraz dowolną rozbudowę i modernizację już istniejących systemów automatyki.