位于愛荷華州道奇堡的玉米加工廠,自2011年來一直是嘉吉食品和農(nóng)業(yè)業(yè)務的一部分。該工廠主要生產(chǎn)乙醇和原料,并率先嘗試數(shù)字化轉型,成為幫助嘉吉實現(xiàn)將本增效的創(chuàng)新工廠。
玉米加工過程包括檢查、清潔、浸泡和分離。浸泡是非常重要的連續(xù)批處理過程。嘉吉北美儀控負責人John Krueger在2019年艾默生全球用戶大會上說到:“我們將玉米浸泡在添加了化學制劑的液體中,如果浸泡時間不夠,玉米會變脆;如果浸泡時間過長,則會變成糊狀。這兩種情況都會損害我們的收益。”
嘉吉的問題與儲罐底部的篩網(wǎng)堵塞有關,由于玉米經(jīng)常堵塞篩網(wǎng),導致難以讀取液位數(shù)據(jù)。一旦玉米粒進入篩網(wǎng),手動清潔篩網(wǎng)既費時又危險。
Krueger 提出:“儲罐底部有一個環(huán)形集管,可沖洗篩網(wǎng)。但玉米粒堵塞篩網(wǎng)后會產(chǎn)生墊層,導致溢出,液位儀出現(xiàn)問題,因此需手動拆除篩網(wǎng)。”
由于浸泡過程不在控制室附近進行,所以員工步行五分鐘才能到達現(xiàn)場,然后使用梯子進入儲罐底部,清除噴嘴上的堵塞物。
Krueger 解釋:“這個操作對現(xiàn)場人員帶來安全隱患,因為閥門一直處于打開狀態(tài)。”
我們向技術工程師提出要求:將30個環(huán)形集管閥實現(xiàn)自動化操作并制定控制方案,能在正確的間隔加水,保持濾網(wǎng)清潔,減少管路堵塞,優(yōu)化整個陡坡的水流,并減少人工干預。Krueger補充:“領導層要求我們在兩周內(nèi)實現(xiàn)這一目標。”
嘉吉公司John Krueger介紹他們?nèi)绾卧趷酆扇A州玉米加工廠使用CHARM降低成本并提高安全性。
像CHARM一樣高效工作
傳統(tǒng)方案應該是使用一個電磁閥,但控制系統(tǒng)的I/O 點數(shù)有限。Krueger解釋:“我們只有10%的I/O備用容量,同時,硬件布線、位置選擇和時間成本都不允許。基于現(xiàn)有的DeltaV系統(tǒng),我們期望利用帶CHARMs功能的ASCO 580。我們有圖紙,能輕松修改32個閥組的現(xiàn)有機柜。”
每個CHARM I/O卡(CIOC)最多可容納96個I/O通道。在這種情況下,使用兩根電纜通過閥組將32個電磁閥和64個CHARM連接至DeltaV系統(tǒng)。Krueger補充:“一旦調(diào)整好機柜,我們就準備調(diào)試。”
艾默生流體與運動控制業(yè)務開發(fā)經(jīng)理Mike Unterreiner解釋說:“該模塊的優(yōu)勢之一是預置診斷功能,通過與DeltaV系統(tǒng)緊密連接,如果線圈短路,DeltaV系統(tǒng)會顯示錯誤消息。同時,每個閥組都連接到CHARMs底板,還可以診斷總線電纜狀況。”
ASCO CHARMs的最大優(yōu)勢是可以降低成本。與傳統(tǒng)方法相比,CHARMs降低了30~40%的安裝成本,且消除了工廠對第三方Profibus網(wǎng)絡的需求。由于DIN導軌安裝在機柜中,因此簡化了安裝。Unterreiner認為:“安裝后,調(diào)試時間很短。DeltaV系統(tǒng)會自動檢測是否連接到電磁閥端口并自動配置。電磁閥端口上有標簽,調(diào)試時,電磁閥上的指示燈會亮,表示正在工作,避免工作人員冒險操作。而且,最重要的是該項目在管理層要求的兩周內(nèi)成功完成。
成就標桿
通過系統(tǒng)的少許修改,實現(xiàn)道奇堡工廠此區(qū)域工作的標準化。Krueger 表示:“公司管理層認為該系統(tǒng)改造,并采用ASCO 503s實現(xiàn)標準化,取代現(xiàn)有的電磁閥組設計,還對四通閥進行了標準化,而非三通閥后進行了大范圍推廣。新設計降低了成本,雖然性能不如道奇堡工廠的系統(tǒng)卓越,但因為并非所有工廠都有DeltaV系統(tǒng),因此我們對該解決方案很滿意。”
關于艾默生
艾默生(美國紐約證券交易所代碼:EMR)是一家全球性的技術與工程公司,為工業(yè)、商業(yè)及住宅市場客戶提供創(chuàng)新性解決方案。自動化解決方案業(yè)務幫助過程、混合和離散行業(yè)制造商優(yōu)化其能效和運營成本,促進生產(chǎn),確保人員安全和保護環(huán)境。商住解決方案幫助確保人類舒適度和健康,保障食品質(zhì)量和安全,提升能效,打造可持續(xù)發(fā)展的基礎設施。