Aktualności i Wydarzenia


Pobierz pełną wersję w formie pdf

Automation Today

Wiadomości

Studium przypadku

Nowinki technologiczne

Firma TISICS znajduje właściwą równowagę między elastycznością automatyzacji I bezpieczeństwem operatorów


Producent materiałów specjalistycznych korzysta z rozwiązań Allen-Bradley ControlLogix, RSLogix 5000 i FactoryTalk View SE, aby zapewnić bezpieczeństwo i kontrolę nad zmiennymi procesami precyzyjnymi.

Informacje ogólne
Brytyjska firma TISICS z siedzibą w Franborough to jedno z zaledwie dwóch przedsiębiorstw na świecie produkujących monowłókna o jednolitym rdzeniu z węgliku krzemu, głównie na potrzeby wzmocnień elementów ze stopów tytanu. Monowłókna umożliwiają produkcję komponentów tytanowych o właściwościach funkcjonalnych porównywalnych ze stalą o zbliżonej odporności na temperaturę przy wadze zazwyczaj mniejszej o połowę i znacznie większej wytrzymałości i odporności na korozję. Technologia ta ma istotne znaczenie w przypadku sektora lotniczego ze względu na spadającą cenę tytanu, a także w innych zastosowaniach o ścisłych wymogach dotyczących wytrzymałości i wagi.

W związku z niedawną zmianą lokalizacji zakładu produkcyjnego przedsiębiorstwo zdecydowało, że maksymalne wykorzystanie dostępnej powierzchni wymaga odejścia od ręcznego opracowywania receptur i procesu sterowania na rzecz nowoczesnego rozwiązania do automatyzacji firmy Rockwell Automation. Konieczne było również rozwiązanie ważnych kwestii bezpieczeństwa wynikających z parametrów chemicznych procesu powlekania.

Wyzwanie
Proces wykorzystywany przez firmę TISICS do powlekania włókien z wolframu jest znany jako CVD (Chemical Vapour Deposition). Proces ten wymaga wysokich temperature (zazwyczaj około 1300°C), bardzo wysokiego napięcia oraz stosowania dichlorometylosilanu, który może być substancją skrajnie niebezpieczną w przypadku braku odpowiednich środków ochrony.
Poza oczywistymi kwestiami związanymi z bezpieczeństwem proces jest również wrażliwy na odchylenia parametrów. Przed wdrożeniem infrastruktury automatyzacji firma TISICS korzystała z rozproszonego, ręcznego procesu sterowania operacjami powlekania. Zarówno napięcie, jak i substancje chemiczne były kontrolowane ręcznie, a odparowywacze pobierały dane wejściowe dotyczące temperatury z nagrzewacza — funkcje sterowania elektronicznego były niedostępne. Renny Moss, kierownik ds. rozwoju procesów w firmie TISICS, twierdzi: „Ten podstawowy proces był realizowany ręcznie i był wyjątkowo podatny na błędy. Głównym problemem był fakt, że ewentualne problemy z procesem osadzania się pozostawały nieznane do momentu powstania włókna umożliwiającego przeprowadzenie testów”.

Przedsiębiorstwo obserwuje również rosnące zapotrzebowanie na oferowane produkty, takie jak włókna i elementy z tytanu. Do znanych klientów przedsiębiorstwa należą duży producent silników lotniczych (odbiorca części samolotowych) oraz amerykańska firma, która stosuje włókna w ogniwach słonecznych. W większości przypadków zastosowania wymagają określonych rodzajów włókien. Problemem jest fakt, że wraz z wprowadzeniem dodatkowych zmiennych sterowanie procesem staje się coraz bardziej złożone. Co więcej, opracowywanie i testowanie nowych receptur w ramach procesu ręcznego było bardzo czasochłonne — bez automatyzacji procedury takie trwają często całe lata.


Rozwiązanie
Firma TISICS wybrała proces SCADA oparty na platformie Integrated Architecture™ firmy Rockwell Automation ze sterownikiem Allen-Bradley ControlLogix PAC działającym pod kontrolą oprogramowania RSLogix 5000 z nakładką FactoryTalk View SE. Podczas monitorowania i sterowania moduł ControlLogix PAC przekazuje wszystkie dane dotyczące procesu do serwera FTView SE, co zapewnia operatorom graficzne odwzorowanie wszystkich parametrów powiązanych z procesem precesji za pośrednictwem rozwiązania HMI opracowanego przez jednego z integratorów systemów firmy Rockwell Automation.

Jak wyjaśnia Moss: „Urządzenia Rockwell Automation udostępniają na ekranie wszystkie niezbędne informacje. Rozwiązania te znają i monitorują warunki pracy systemu, dzięki czemu uniemożliwiają przekroczenie dopuszczalnych poziomów odchyleń i zapewniają większe bezpieczeństwo. Inną ważną zaletą instalacji jest łatwość jej rozbudowy. Naszym celem jest zwiększenie produktywności zakładów, a nasz nowoczesny sprzęt pozwala na łatwe dodawanie linii produkcyjnych sterowanych za pomocą systemu ControlLogix PAC bez dodatkowych prac związanych z ponownym programowaniem”.

„Większość problemów z bezpieczeństwem dotyczy gazów” — dodaje Moss. „Moduł ControlLogix PAC kontroluje poziom odczynników. Monitoruje także ilość materiałów przetwarzanych w systemie, mierząc ich wagę i ciśnienie bez przepełniania barbotera, oraz ułatwia wszystkie operacje czyszczenia instalacji dzięki zrozumiałym, precyzyjnym instrukcjom, które są logiczne dla operatorów. Dotychczas obsługa materiałów była jednym z ważniejszych codziennych działań. Obecnie możemy ładować materiały i przekazywać je z pełnym zaufaniem pod kontrolę systemu bezpieczeństwa i sterowania, ponieważ mamy pewność, że środowisko jest precyzyjnie monitorowane. Naszym celem nie było ograniczenie liczby pracowników, lecz zapewnienie operatorom większego bezpieczeństwa”.

Poza poprawą bezpieczeństwa i funkcjonalności firma TISICS jest także w stanie znacznie szybciej opracowywać formuły i receptury. Moss dodaje: „Procedury, które w przeszłości trwały wiele lat, możemy obecnie realizować w ciągu kilku miesięcy. Co więcej, liczba zmiennych nie stanowi już problemu ze względu na poziom kontroli oferowany przez moduł PAC. Przyznam, że traktuję system FTView SE SCADA i moduł PAC jako jednolite, niewymagające obsługi rozwiązanie. Nie muszę znać zasad jego działania, ponieważ mam pewność, że wszystkie elementy są pod kontrolą, a operatorzy mają dostęp do łatwo zrozumiałych odczytów”.

Moss podsumowuje: „W krótkim okresie urządzenia firmy Rockwell Automation zapewniły nam lepsze sterowanie procesami, a także umożliwiły rozbudowę infrastruktury w średniej perspektywie czasowej. Nowe rozwiązania pozwoliły także wyeliminować wszystkie dotychczasowe problemy z bezpieczeństwem”.

Jeżeli chcą Państwo uzyskać więcej informacji, prosimy wysłać wiadomość na adres: info_at@ra.rockwell.com z dopiskiem: Tisics

Wyzwanie
Wraz z przejsciem do nowej fabryki, TISICS chcial otrzymac wspólczesny system automatyzacji, który zapewnilby precyzyjny poziom oparów chemicznych w procesie ich osadzania sie pod scisla kontrola, jak równiez oferowalby wyzszy poziom integralnosci bezpieczenstwa.
Rozwiazania
- Integrated Architecture
- Allen-Bradley ControlLogix
- RS Logix 5000
- FTView SE Server i klienci
- S.I.L. 2 ocena bezpieczenstwa
Wyniki
- Lepsza kontrola wszystkich parametrów procesu
- Pelna widocznosc wszystkich parametrów procesu
- Przyczynia sie do redukcji czasu rozwoju produktów
- Pomaga zwiekszyc wydajnosc
- Poprawa bezpieczenstwa operatora