您好, 歡迎來到化工儀器網
對控制系統技術的重新思考
在過去幾十年里，技術創新對制造業產生了巨大的影響。對許多制造商而言，工業自動化能夠使其優化生產流程。然而有一些制造商或是費盡千辛萬苦才能將新技術運用到生產中，或是根本無法充分利用控制系統所提供的便利。但是鑒于原材料、 及能源價格的不斷上漲以及新監管政策的出臺，實現效率zui大化仍然是制造業的主要任務。在這篇文章中，tna集團負責控制領域的Chris Jones探討了制造工廠流程效率低的主要原因，并為克服這些困難提出了行之有效的方法。
鎖定低效問題
在加工業中，低效問題相當普遍，并且可能出現于生產周期的每一階段。其中包括食品安全、材料損耗、能源浪費，甚至可能是由生產線嚴重失調所造成的。通常情況下，這些低效問題都未被發現或被忽略，而企業則要為此付出代價，其盈利能力及競爭能力都會受到明顯影響。盡管技術可能無法解決生產流程中的所有低效問題，但它對發現這些問題卻起到了至關重要的作用。控制系統，像可編程邏輯控制器 (PLC) 和監控與數據采集 (SCADA) 系統等，能夠很容易地與現有生產線相集成，使生產線中效率zui為低下的環節暴露無遺。它們還可用于定位技術來改善工作流程。一旦這些系統完成分析后，所得數據便可幫助工廠操作員確定zui易發生低效問題的具體領域。
通過可追溯性確保食品安全
食品安全對所有制造商而言都至為重要，若想保證客戶的忠誠度，就必須確保*的質量標準。產品質量問題在原材料和成品中都會出現，它通常是由控制系統的不當、過時或配置不佳所引起的。除了會造成巨額的成本，潛在客戶的投訴也將會對企業的聲譽構成威脅。隨著FDA等監管部門為確保產品質量及安全推出更多“防范”機制，這類低效問題是很多生產基地需要迫切關注的問題之一。
通過提高整個生產鏈的可追溯性，操作員可重新掌控產品質量和食品安全。為了實現這一目的，應從盡可能多的生產流程中收集詳細可靠的數據并進行全面評估，這一點至關重要。條形碼掃描和在線監控系統可保證產品始終符合產品規格并遵循所有食品安全規范。使用追蹤系統監控所有生產出的產品、控制現有庫存、更新產品保質期，將有助于減少原料的浪費，準確計算庫存并自始至終保證產品質量。
減少浪費
材料浪費不僅僅涉及原材料浪費。隨著生產線自動化程度的提高，產品的加工速度也提升，但這也同時增加了損壞或損耗的機會 。材料浪費通常由設備控制錯誤或流程嚴重失調引起，這對于所有工廠而言都是個大問題，因為它會影響到整個生產周期。如果未能及時發覺，僅僅一處錯誤就能對大量產品造成損害，造成不必要的停工和過度浪費。
通過詳細的用戶需求標準 (URS)，控制系統供應商可幫助特定生產流程確定其所需的關鍵績效指標 (KPI)。經分析之后，URS 將被轉換為功能設計規范 (FDS)，用于加強流程管理。這樣，生產流程就會變得更加順暢、更加可靠，以便zui大程度地減少浪費并避免生產停機。
重新調整提高度
毋庸置疑，控制系統對規范生產流程而言至關重要，但是它們不總是從一開始就能確保流程的性。它們通常需要進行的設置和嚴謹的調整。但由于實際原因，控制系統很少能夠完成一套精密調整的完整控制環路。因此，這為很多可變因素提供了機會，導致頻繁出現停工的情況，不但會影響產品質量，而且還會降低生產線的效率。
因此，操作員需要再次訪問原始的PLC控制代碼，對比例積分微分 (PID) 環路進行精密調配。這一點可通過觀察環路參數、手工輸入新的比例、積分和微分值或者通過環路調整包以電子方式實現。但是，一些工廠可能需要進行更為復雜的環路調整，在這種情況下，操作員應該考慮使用基于模型的控制器。該系統以PLC控制環路為基礎，使用其自身的基于PC的平臺，可在流程偏離設置點之前對其方向進行預測并采取糾正措施。
打造出的團隊
盡管目前的技術進步已經使大多數制造流程實現了自動化，但是勞動力成本依然是所有工廠預算的zui大部分，因此，工廠迫切希望充分利用其員工隊伍，這一點是可以理解的。但是，如果普遍使用落后的程序，那么，同時執行多項任務就不那么容易了。很多工廠都將正常的生產時間浪費在維護及修理工作上，而在另外一些工廠中，員工可能忙于重復性的操作，但這些工作本可以由機器完成地更加。這不但可以減少人為錯誤，還可為員工騰出時間，使他們專注于更具挑戰性的工作。
詳細審查流程中的每一部分可確定哪些工作由機器執行或者由機器執行更為，為員工騰出時間執行重復率較低的工作。還可以通過將現有PLC系統與簡潔清晰的人機界面 (HMI) 結合運用來提率。這比肉眼能更快地檢測出故障，允許操作員對故障采取立即措施，zui大程度地減少停機和浪費現象的發生。
控制能源成本
隨著自動化流程的廣泛使用，能源消耗也日益增加。盡管在2006 年至2010 年間美國制造部門的能源使用減少了近10%，但是陳舊或保養不善的機器每天依然消耗掉了大量的電力、天然氣和水資源。設備泄露、絕緣性能不良、過熱、不必要的照明及因配件陳舊而進一步加重了這一狀況，以上種種都增加了每月的能源成本。同時隨著能源價格的上漲，對所有運營商而言，都應密切關注能源的消耗水平，以維持盈利能力。據碳信托 (Carbon Trust) 的消息稱，能源成本削減20% 意味著可獲得的效益等同于將銷售額提高 5%。
通過部署流量計、運動傳感器及電表等感應設備，可檢測整個工廠范圍內的能源消耗。一旦安裝控制系統后，它可為操作員提供詳細的能源報告，使他們有能力確保僅在需要的時間和地點使用能源。
zui大程度地降低對環境造成的影響
保持較低的能源成本也是一種提升效率和實現生產流程可持續發展的方法。但是，隨著生產產量的提高，向環境中排放的廢液和廢氣量也隨之增長。工業污染依然是業內對環境造成真正威脅的一大重要問題。隨著各國政府對污染源頭的步步緊逼，缺乏有效的環境控制系統不僅造成巨大的經濟損失，并且在一些情況下還會導致工廠關閉。因此，迅速檢測出違規和泄露等問題對于維持生產流程的可持續發展至關重要。
通過在選定地點安裝其它感應設備，工廠操作員可在廢物排放之前對其進行監測。感應器獲得的數據可通過4-20mA 信號反饋至PLC系統，再與設置的可接受參數進行比較。根據這一數據，流程可能允許排放，或創建一個超出公差范圍的警報進一步激活阻止有害物質排放到環境中的程序。記錄數據還將提供詳細的記錄，以便在需要時提交至外部監控機構，這可消除巨額罰款的風險，確保安全的運營。
so-font-kerning:0.0000pt;" >S7-200的PLC系統。本系統與污泥脫水間的S7-200的EM277相連，將EM277掛到本系統的DP子網上進行通信，從而控制污泥脫水間的設備啟停。加藥間的泵的啟停是通過MODBUS轉DP模塊連接到系統DP網絡下，從而在中央控制室進行控制的。