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COPA-DATA zenOn软件应用于BMW的精密制造

--COPA-DATA zenOn软件应用案例

供稿:上海鼎茂兴自动化技术有限公司 2005/5/9 21:26:00

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《AUTlook》杂志的主编亲临德国格雷斯堡,参观了设在该地的系列3宝马(BMW)轿车生产厂的能源供应中心。这里可以监控象能源、热能、压缩空气等这类物资的供应。


设备完好率在能源供应中心起着关键作用。能源供应中心负责调控大容量锅炉、加热发电站和对流加热器的空气调节和加热,负责整个电源供应:从通过10KV中间电压网输入110KV电压到供应400V电压,此外还监控压缩空气网、三个天然气网,用于车身焊接车间的焊接气体网,氩供应、氧气供应以及各种水供应网。工作人员管理的设备着多达3500套左右。尽管该中心里有类似的控制系统在运行,但该中心并不负责过程生产控制技术。工作人员分五班24小时轮流管理,以确保设备完好率。因为设备完好率在汽车生产领域极其重要。控制系统的多种功能大大简化了工作,在控制室就可以将能源供应中心的所有设备和所有过程的可视化清晰地在屏幕上显示出来。设备管理集成了基于zenOn软件的高度现代化设备,也因其开放式结构,易于操作。TR15部是BMW负责设备管理的一个部门,该部门的Jurgen Straussberger部门解释道:“在设备运行之前的规划阶段,我们就对系统方案下了定义:我们的标准是开放式系统,从现场层面提升到控制层面。只配有某种操作的系统或者依赖生产商改进的系统,我们不给予考虑。我们一贯坚持不使用一家生产商的产品。我们所需要的是标准的IT硬件元件。标准IT硬件可随时进行更换,因此我们避免使用专为我们设计的产品。”与COPA-DATA公司进行合作的项目工程师通过使用zenOn软件可以确保做到这一点。有了TCP/IP协议,整套设备管理技术可以在局域网中得到应用,从而与办公通讯网集成.zenOn客户端可以在WindowsNt环境下运行。智能驱动器允许zenOn客户端和分布于符合SICLIMAT标准现场的所有系统相互通讯。运行之后控制系统易于关闭,废弃的元件得到处理。由于还需绘制部分过程界面,所以先前还需采取一些措.Strausseberger说:zenOn系统操作方便,因此我们的工作人员只接受了2天培训,就能自行绘制过程界面。根据部门工作量的大小,可以选择在系统运行和待命状态时绘制zenOn对象和图象。此外绘制工作在Windows进行,所以工作更加简化。就过程本身而言,我们的工作人员是这方面的行家,对过程了如指掌,了解哪个数据点应和哪个数值相连接,哪种变化是必要的,哪一点是重要的。假如能够首先了解过程,就无需向开发商咨询,这样我们还取得了成本上的优势。但对于开发商不复杂的标准设备,要取决于他们产品价格,因此与开发商一起工作也合乎常理。zenOn软件方案
为了降低运行成本,早在六年前,通过采用智能化分布连接方式,中央控制技术改变了加热发电站的能源供应,为过程控制系统产生了50%的电能和热能。由于初次使用zenOn软件,就立即取得了令人满意的效果,因此我们决定选用COPA-DATA的产品。我们与总承包商德国ProzesstechnikKropf公司合作开始运行设备系统。通过传送数据,该设备系统确保了高稳定性。在智能过程通讯中,不是所有的3500套设备都定期检查的,这将会产生大量数据。若发生变动,就会成为信息,信息则传送到控制系统。
面向要求的信息管理是方案的关键部分。通过使用现存方便的工具,例如WEB浏览器可存取大量数据。不断通过智能化应用集成来实现存取数据。从现场层面提升到管理层面的标准化通讯手段,如Ethernet在这里起到了非常重要的作用。
系统的可测量性是另一个焦点,因为这代表着COPA-DATA公司。一些参考应用案例项目有较强的说服力和可信性,例如位于Augsburg的Lechwerk通过使用zenOn软件就实现了用一个热泵来供应一个区的热能。经过大约一年半多的筹备,项目于2年前投放,开始运行。与此同时,BMW的项目还剩下四分之一没有完成,到年底项目可全部完成。这就意味着每个数据点都要被测试。目前测试了现有的采用新中央控制技术40000个数据。当项目完成时,数据点的数量将达到50000个。Strausseberger说尽管发生了几次技术故障,但至今未导致整厂陷于瘫痪。受控分布式设备
能源供应中心有200个子站,这些子站主要是SIMATIC S5 135U,用于采集信息。将来我们将使用其它生产厂家的PLC。这些PLC操作方便,原因是许多驱动器配有zenOn软件。有了子站,一些设备可以独立运行。即使暂时不采用控制技术,设备也能操作运行。一些子站与附加的小型PLC相连接。而VIPA公司元件上的另一些子站作为接口。过程控制网使用了大约250个PLC。DI Thorsten Hegel先生是Prozesstechnik Kropf项目负责人,他说:通过zenOn软件,实现雷根斯堡工厂内不同子站(如:RLT、ELT、中间电压等)与控制系统相连接。经BMW、COPA-DATA和VIPA公司提议,共同开发了智能化过程技术。计算机会冗余,这是zenOn软件标准化功能一大特点。这意味着只有在自动化站发生变化的数据或者在用户定义滞后范围内的数据可以被传送。这将意味着什么呢?为了降低数据传输量和提高网络性能,要为每个数据点在百分比和绝对值方面定义(滞后)值.若数值比如温度在所定义的范围内发生变化,不传送数据.假如数据发生相应地变化,数据可传送到过程控制计算机。与模拟值一起出现在计算机的开关量就是以上述的方式筛选出来的,且不作为变值传送。因此即使拥有上述的数据点量的网络负载也是很低的。位于德国慕尼黑的BMW中央厂区也将zenOn软件与智能过程技术一起运用。通讯技术用于不同生产厂家的PLC。 大多数生产厂家自动化设备包括智能过程控制兼容元件。WEB最重要的功能
使用zenOn WEB服务器,在局域网可浏览整个过程。这意味着BMW可以通过标准的网络浏缆器(MS Internet Explorer、Netscape Navigator)来存取过程数据。为了能在网络上显示过程数据,无需在项目里进行改动。使用zenOn WEB服务器可以在局域网内浏览到现存的过程界面。这节省了BMW投资成本和运行成本。德国雷根斯堡的BMW厂区所使用的zenOn软件不仅仅作为过程控制系统与传统客户端/服务器结构一起使用。zenOn软件还运用于许多本地设备可视化。BMW从zenOn软件受益最大的就是:先前所创建的数据基础可以集成于控制室的过程控制系统。因此不必花大量时间对过程控制系统进行转换。同时,zenOn软件作为组件和可测量产品是世界上唯一可支持包括从windows CE到windows 2000 的Windows运行环境软件系统。由于所有zenOn软件都配有一个且相同的数据基础,因此尽管可视化费用昂贵,但是即使最小型的设备也可方便地集成于整个控制,且成本低廉。
另一个特点就是zenOn软件支持的LAN/WAN网中的分布式分级结构。基础是该系统里的多项目管理。一个客户端不仅可以存取一个服务器(典型的客户端/服务器结构),还可以存取分布于网络的几个服务器(分布式客户端,服务器结构)。从控制室内的一个项目,可以同时对几个子项目独立进行管理。大的项目可以拆分成几个小的项目,易于对项目进行检测.当地服务器之间相互冗余。两个服务器可通过现有的网络连接使他们的数据一致。如果主服务器(处理数据服务器)发生了故障,备用服务器接替主服务器。这样一来就避免了数据遗失。
服务器是工业电脑服务器还是zenOn服务器无关紧要。因为软件结构支持这两种服务器。BMW使用了网络客户端管理器。该管理器可以同时运行500个转换程序。这一客户端是由BMW提议而开发并改进的。所以它可以用于大型工厂。COPA-DATA公司证实这种客户端可以根据客户的需要马上作出反应.因此Schedule Manager即使有了些改动,仍可用于油漆中间。各种警报管理
警报管理是通过控制室监控系统来实现的。它是zenOn过程控制系统不可分割的一部分。因此控制室的工作人员可以对输入过程进行确认和分类。控制室监控系统是基于SQL兼容数据库。通过数据库问答,可以在局域网里编制和显示设备警报的统计数据。在预防维修区域,可以较早的发现故障频率,并消除故障频率。
根据信息的类型和重要性,信息通过现存的Ethernet被传送到服务和设备管理系统。生产商Datastream的MP5管理着负责维护的公司所分类的指令。关键性的因素是通过该信息,可以了解每件设备的成本。这为将来的经济规划和设备优化打下了良好的基础。现在很明显,来自数据也可以常规的internet工具。但是网络不是接受系统信息的唯一途径.还可通过WAP手机接受系统信息。有效的能量数据管理
通过过程控制系统的另一个过程控制系统的开放式接口,VA-TECH ELIN EBG,Linz的数据可融合成信息带。这种软件以zenOn软件为基础,经过了在能源供应领域的测试。VA-TECH ELIN EBG公司本身就是COPA-DATA公司的股东,提供了大量的过程技术支持。Dipl Ing. Rudolf Traxler是BMW公司数据整合负责人,他说道:“我们在自己的领域工作,创建了控制技术项目。尤其是有了能源管理系统,我们才能向BMW公司提供专业技术,让过程控制系统与其他不同的系统相连接。例如:控制系统的档案作为传送资源。由于接口高度整合,数据点和所有的参数一起被传送至更高策略级别。过程数据从与有关时间和安全的过程控制系统传送至关系数据库,并在那里进一步加工。这为经济优化管理创造了数据基础。因此可以合理安全地使用现有的和过去的管理任务运行数据。可轻易地获取管理层快速决策现有重要的特征值。例如:在雷根斯堡BMW的厂区里,能流的显示透明度高,这样就依靠发起人核算成本。Webserver是该系统的一个重要优点.该系统可允许网络服务器带有浏览器作为信息观察仪。

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