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貝加萊 突破傳統(tǒng)的革新———APPOL DCS系統(tǒng)在鹽制品生產(chǎn)中的應(yīng)用
貝加萊工業(yè)自動(dòng)化(上海)有限公司

  在奧地利的Hallstatt小村莊,鹽礦的開采已有七千多年的歷史。技術(shù)的進(jìn)步使鹽在幾百年前就通過(guò)世界的第一條管道被運(yùn)往Salzkammergut地區(qū)。在該財(cái)政年度,Salinen Austria Ag公司已進(jìn)行了1800多萬(wàn)的再次投資。這些投資包括革新現(xiàn)有設(shè)備和優(yōu)化控制系統(tǒng)。其中來(lái)自貝加萊的最新操縱技術(shù)起到了關(guān)鍵的作用。

  坐落于奧地利Bad Isch的Salinen公司有著悠久的鹽礦開采和生產(chǎn)歷史。在Bad Ischl.附近的Altaussee,Hallstatt和Sondenfeld等地,該公司從鹽類沉積中提取極其重要的礦石。來(lái)自于“Haselgebirge”(Hazel 山脈)的地下鹽類沉積通過(guò)使用泉水得到溶解。這個(gè)完全自動(dòng)化的過(guò)程被稱為溶液采礦,并在全世界得到廣泛應(yīng)用。會(huì)不斷地產(chǎn)生一種飽和度高達(dá)33%的鹽水,該鹽水被收集并通過(guò)管道運(yùn)往Ebensee的Salinen工廠。

  這些天然鹽水流進(jìn)一個(gè)容量為8,000立方米的穩(wěn)壓罐,盡管在流動(dòng)過(guò)程中會(huì)有短期的漲落,此容量巨大的穩(wěn)壓罐還是可進(jìn)行連續(xù)加工的。經(jīng)過(guò)第二步的過(guò)濾過(guò)程,鹽水到達(dá)一個(gè)純凈的鹽水箱內(nèi),再用泵抽至蒸發(fā)區(qū)。用三個(gè)蒸發(fā)器對(duì)其進(jìn)行熱壓加工,在Ebensee進(jìn)行第一步大型工業(yè)操作。在高于120度的高溫下,水分從鹽水中蒸發(fā),鹽以0.2至0.9立方毫米的體積大小結(jié)晶。在Ebensee每日可產(chǎn)出2,400噸鹽,大約等于每秒產(chǎn)出27公斤。在蒸發(fā)程序結(jié)束后,用離心機(jī)和帶烘干系統(tǒng)除去額外的濕氣。根據(jù)它的最后用途,對(duì)鹽進(jìn)行加工和立即包裝或暫時(shí)放置在共同可容納200, 000噸鹽的兩個(gè)儲(chǔ)存室內(nèi)。

  自從在1997年實(shí)行私有化后,Salinen公司已成功處于增長(zhǎng)趨勢(shì),并把戰(zhàn)略中心放在了新的市場(chǎng)和和革新上。除了增加礦井和加工工廠規(guī)模外,還需要改善操作控制系統(tǒng)的質(zhì)量和密度。于是,他們選擇了B&R。

計(jì)劃方案

  計(jì)劃方案小組首次評(píng)估是在2001年,并制定了新系統(tǒng)所應(yīng)符合的要求。他們確定下列所描述的特征/標(biāo)準(zhǔn)最好地體現(xiàn)了出發(fā)點(diǎn):

■ 兩個(gè)不同的老式控制系統(tǒng)(礦井/工廠)。
■工廠控制系統(tǒng)和一些處理設(shè)備的支持/維修合同期滿。
■ 采礦作業(yè)和加工廠之間的連接帶寬(256 kBit)有限。
■ 因?yàn)閬?lái)自于不同公司的控制和處理設(shè)備,而引起的相關(guān)復(fù)雜且昂貴的工程、保修和維修費(fèi)用。


  根據(jù)該初始情況,計(jì)劃方案小組認(rèn)為新系統(tǒng)應(yīng)該滿足清單上所羅列的要求:

■ 對(duì)所有位置實(shí)施廣闊、統(tǒng)一(遠(yuǎn)程)控制系統(tǒng)
■ 對(duì)來(lái)自于Ebensee和其他采礦作業(yè)的所有生產(chǎn)數(shù)據(jù)設(shè)立中央數(shù)據(jù)庫(kù)
■ 確保使用穩(wěn)固部件和冗余構(gòu)件時(shí)的高度可達(dá)性
■ 即使通訊中斷,也要確保礦井中的安全操作
■ 統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)操作和統(tǒng)一的部件操作(比如電動(dòng)機(jī)),以減少時(shí)間和培訓(xùn)及維修等費(fèi)用
■ 在系統(tǒng)中斷之后,系統(tǒng)能自動(dòng)恢復(fù)
■ 分布式、可升級(jí)體系結(jié)構(gòu)

方案選擇

  市場(chǎng)調(diào)查把所有的潛在方案都考慮了在內(nèi),所考慮的選項(xiàng)包括用現(xiàn)在的廠商升級(jí)時(shí)下的系統(tǒng),或是代之于控制系統(tǒng)、Soft PLC或SCADA方案。來(lái)自于著名廠商的六件SCADA產(chǎn)品,四個(gè)控制系統(tǒng)和一個(gè)Soft PLC方案,構(gòu)成了最初的方案。

評(píng)估

  在完成多方面的評(píng)價(jià)、測(cè)試和觀點(diǎn)精練過(guò)程后,計(jì)劃方案小組對(duì)所提方案作出下列評(píng)估:
礦井控制系統(tǒng)升級(jí):該選擇被否定,因?yàn)闀r(shí)下的控制系統(tǒng)不能擴(kuò)展至操縱所有位置。除此以外,缺少可量測(cè)性和公開性,不利于該方案。

  Ebensee控制系統(tǒng)升級(jí) :因?yàn)榫S修合同期滿,所以控制系統(tǒng)必須得到取代。除此以外,缺少可量測(cè)性和公開性,不利于該方案。

  Soft PLC 方案:該方案不能滿足礦井中地下操作所需的可達(dá)性要求。

  SCADA方案:事實(shí)上,要克服很大不便才能獲得中央數(shù)據(jù)儲(chǔ)存庫(kù),再加上缺少實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一工程的可能性,因此該方案也被計(jì)劃方案小組否定。一項(xiàng)長(zhǎng)達(dá)15多年的成本核算表明,盡管硬件和軟件的最初費(fèi)用低于他們被用于一個(gè)控制系統(tǒng)所需的費(fèi)用,經(jīng)測(cè)定,SCADA系統(tǒng)的長(zhǎng)期費(fèi)用會(huì)更高,其中一個(gè)原因就是昂貴的許可模型不利于過(guò)大的系統(tǒng)。

  控制系統(tǒng)方案:控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于中央數(shù)據(jù)儲(chǔ)存庫(kù)、統(tǒng)一的工程和可量測(cè)性??刂葡到y(tǒng)的TCO(所有權(quán)的總費(fèi)用)-在15多年的時(shí)間里-低于同等的SCADA方案費(fèi)用。

最后決定

  在權(quán)衡了各個(gè)方案的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面之后,Salinen公司決定使用貝加萊公司的APROL控制系統(tǒng)和自動(dòng)化技術(shù)。


  Salinen AG公司的信息技術(shù)組組長(zhǎng)Andreas Feichtinger負(fù)責(zé)計(jì)劃方案的準(zhǔn)備工作。他強(qiáng)調(diào)說(shuō)“我們選擇該方案不僅是因?yàn)樗軡M足我們的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)需求,而且因?yàn)锽&R是一個(gè)理想的合作伙伴,即使是在該計(jì)劃方案的最初階段,也為我們提供了高品質(zhì)支持。他們不僅為我們提供了測(cè)試系統(tǒng),還負(fù)責(zé)全面培訓(xùn)。這使我們很容易的熟悉并評(píng)定系統(tǒng)。” Salinen公司的MSR組長(zhǎng)Siegfried Haslauer指出贊成該控制系統(tǒng)的另一個(gè)決定因素是:“B&R能向一個(gè)可影響控制器的數(shù)據(jù)庫(kù)提供較高或較低的CPU性能。這種統(tǒng)一管理允許我們?cè)谌魏挝恢枚寄莒`活配置維修和服務(wù)組。”


  “貝加萊的方案使我們深信關(guān)于系統(tǒng)靈活性和冗余構(gòu)件等情況,” Andreas Feichtinger補(bǔ)充說(shuō)道。“和我們對(duì)其他系統(tǒng)的評(píng)估情況相反,系統(tǒng)中斷不會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)間隔,不需要更多的人力來(lái)重裝系統(tǒng)或使數(shù)據(jù)保持同步。”

  負(fù)責(zé)實(shí)施該方案的工廠經(jīng)理助理Stefan Winkelbauer也深信該新系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。“在現(xiàn)階段的升級(jí)結(jié)束前不久,新系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了它的遠(yuǎn)大目標(biāo),而且通過(guò)增加可溯性和透明性帶來(lái)了最大范圍內(nèi)更進(jìn)一步的過(guò)程最佳化。”