Центральная система архивирования технологических данных для завода по производству минераловатной изоляции

ГДЕ РЕАЛИЗОВАНО: ЗАО «Завод Минплита», Россия, г.Челябинск

ОТРАСЛЬ ПРОМЫШЛЕННОСТИ: Производство строительных материалов

ЗАДАЧИ СИСТЕМЫ:

• Сбор информации обо всех технологических и технических величинах производственного процесса для анализа отклонений технологического характера и анализа первопричин технических простоев оборудования.
• Построение системы отчетности предприятия со сбором основных измеряемых и расчетных показателей эффективности процесса
• Формирование сменного отчета в автоматическом режиме
• Реализация системы контроля энергетического баланса предприятия (вода, электроэнергия)
• Передача данных в MES систему компании

РЕШЕНИЕ: Wonderware Historian 10.0

О ПРОЕКТЕ: ЗАО «Завод Минплита» (завод компании «Сен-Гобен» в Челябинске) занимается производством технической и строительной тепло-звуко-изоляции на основе минерального волокна под брендами ISOVER и LINEROCK.
Целью проекта стало создание центральной системы исторического логирования завода.

ЧТО ПРИВЕЛО К РЕШЕНИЮ ВНЕДРЕНИЯ НОВОЙ СИСТЕМЫ?

• На заводе было множество децентрализованных систем сбора данных, реализованных на базе SCADA систем различных производителей (Wonderware Intouch, Siemens WinCC, Promotic).
• Отсутствовала единая платформа, способная дать информацию, собранную с нескольких производственных линий одновременно.
• Существовала проблема реализации шлюза в промышленный сегмент IT сети предприятия для получения данных о показателях производственного процесса.
• Отсутствовала объективная система отчетности о производственном процессе.
• Существовавшая система отчетности по ключевым показателям эффективности технологических линий и простоям оборудования базировалась на ручном вводе данных, что часто смазывало объективную картину процесса.

ПОЧЕМУ ВЫБОР ОСТАНОВИЛСЯ НА ПРОДУКЦИИ WONDERWARE?

На выбор продукции Wonderware Historian повлиял положительный опыт применения данного продукта на заводах группы компаний в Чехии и США.

КОНЦЕПЦИЯ СИСТЕМЫ

На выбор продукции Wonderware Historian повлиял положительный опыт применения данного продукта на заводах группы компаний в Чехии и США.

Покрытие сервером сбора данных 80% технологического процесса предприятия. Основное контроллерное оборудование – ПЛК Siemens S7-300, Schneider TSX Premium, шлюзы, работающее с протоколами Modbus TCP/IP и Modbus RTU, а также сервисы работающие с OPC серверами.

• Установка Wonderware Historian server 5000 tags на сервере на базе Windows 2008 R2
• Установка клиентского ПО на офисный сервер предприятия (конкурентная лицензия для 5 пользователей).

Для коммуникации с устройствами систем автоматизации использовались стандартные драйвера Wonderware Historian: DASSIDirect (для подключения ПЛК Siemens S7-300), DASMBTP (Для подключения устройств, работающих по протоколу Modbus TCP/IP), FSGateway для подключения прочих устройств через OPC сервера.
Первичная обработка данных (частично) была реализована на базе Historian сервера, находящегося в производственном сегменте сети предприятия.
Вся клиентская часть реализовывалась в офисном сегменте.
Для диагностики процессов использовался программный продукт Wonderware Historian Trends, дающий возможность просмотра трендов процесса, с отображением первичных статистических характеристик.
Для построения отчетности использовался продукт Wonderware Historian Client Workbook – надстройка над Microsoft Office Excel. Его использование позволило плавно перевести классический отчет смены с заполняемого вручную файла Excel в интерактивный автоматический отчет, где оператор исполняет только ограниченные функции, связанные с проверкой данных и анализом.
В качестве хорошего подспорья выступал инструмент Wonderware Historian Query для генерации простых и проверки работоспособности сложных SQL запросов к Historian базе.
Отличным оказался факт, что несмотря на высокую операционную загрузку Wonderware Historian практически не загружал ресурсы сервера.
В ближайшем будущем предприятие запланировало обновление версии Wonderware Historian до версии 17.3 и потенциально рассматривает использование инструмента Wonderware Insight.

ОПЕРАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ В ПРОЕКТЕ

Все основные функции, связанные с обслуживанием: введение новых тэгов, точек подключения, а также резервным копированием конфигурационных баз отличаются небольшой трудоемкостью и становятся доступными обслуживающему персоналу после небольшого обучения. За все время использования с 2013 года вся база данных заняла 530 Гб. При этом падения скорости работы не было зафиксировано. Редкие сбои (из-за перерывов в подаче электроэнергии) нивелировались благодаря высокой сегментации InSQL базы данных. Редкие сбои (из-за перерывов в подаче электроэнергии) нивелировались благодаря высокой сегментации InSQL базы данных. При этом для пользователя по принципам работы она остается обыкновенной SQL базой (включая форму обращения и список команд).
Простота интерфейса Historian Trend сделала этот продукт основным инструментом диагностики инженерного и технологического персонала предприятия.
Ниже приведены снимки экранов.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА, ПОЛУЧЕННЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ПРИМЕНЕНИЯ РЕШЕНИЙ WONDERWARE

• В плане АСУТП Historian позволил отказаться от хранения многомесячных архивов на SCADA оператора, сделать SCADA системы более гибкими и простыми в обслуживании.
• Wonderware Historian совместно с сервером видеонаблюдения позволили сделать процесс расследования технических поломок и технологических инцидентов простым и эффективным.

КОММЕРЧЕСКИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА, ПОЛУЧЕННЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ПРИМЕНЕНИЯ РЕШЕНИЙ WONDERWARE

За период работы с Wonderware Historian параллельно реализовывалась программа повышения эффективности производства. В ходе ее реализации необходимо на постоянной основе рассчитывать основные KPI процесса, собирать статистические данные, анализировать аномалии (в которых отсутствовала явная причинно-следственная связь), а главное делать это с минимальными затратами времени на поиск и сбор этой информации.
Общий экономический эффект от реализации этой программы уже сегодня исчисляется десятками миллионов рублей в год.
Внедренная программа контроля водного баланса позволила выявить критические в плане потребления деминерализованной воды точки на предприятии и реализовать контрмеры снижения потерь.