一致的控制系統：從集中式工程到分布式I/O模塊

工程與分布式I/O模塊是對現代控制技術提出的要求。即使是在生產工廠，例如BayernlandeG公司位于雷根斯堡的乳品廠，這些具有前瞻性的方式也可以使用多層和一致的對象描述來實現。而這就需要統一命名從自動化系統中的現場層到控制層的信號。使用模塊化的WAGO-I/O-SYSTEM750系列，I/O信號就可以通過PROFIBUS現場總線適配器傳輸到ME自動化工程有限公司(前身為KH自動化工程有限公司)生產的自動化和控制系統組件，以進行進一步處理。

雷根斯堡乳品廠是以前獨立經營的乳制品制造商DomspitzmilcheG公司的總部。2008年，該公司位于雷根斯堡和安貝格的兩個乳品加工廠被BayernlandeG公司合并。大約1800位奶農每年供應2.7億千克的生牛奶，用于生產飲用牛奶、酸乳、酸奶、甜點、奶酪、黃油、脫脂奶粉和乳清粉。

雷根斯堡乳品廠提供了自動接收站，用于接收奶農供應的牛奶。通過使用感應式流量測量和溫度測量技術，每小時可接收的牛奶大約為25萬升。這些原料乳在進一步處理的過程中還要接受密集監測。生牛奶從接收站輸送到容量為82萬升的儲存罐中。在生產的第一步，儲存罐中的牛奶被抽送到一個操作室進行分離、巴氏滅菌和冷卻。然后，通過不同的管道系統將牛奶和奶油輸送到各自的生產領域。相連的生產區域包括存儲區、不同尺寸的催熟桶以及用于進一步加工奶制品的機器。所有的管道系統、存儲罐和容器都與清潔系統相連。清潔程序按照預設的時間間隔自動進行。

■時間緊迫、空間緊張

由于控制系統技術過時給更換零部件帶來了困難，BayernlandeG公司決定采用新的過程控制系統。改造的目標是顯著延長系統運行時間、提高生產能力以及使用先進靈活、易于未來擴展的技術。通過新的控制系統，所有的過程控制領域應該可以從中央控制室和遍布廠區的分布式操作站進行操作和監測。ME自動化工程有限公司的PMSX®pro過程管理系統確保各種奶制品可以實現具有成本效益的自動化生產，同時又能滿足客戶嚴格的質量要求。由于改造時間有限、現有的系統空間緊張，這給項目的實施帶來了極大的挑戰。

■集成密度高，圖形化顯示

為了達到較高的I/O集成密度,充分利用廠區內的緊張空間,BayernlandeG公司選用了成熟的WAGO-I/O-SYSTEM750系列。通過PROFIBUSDP可以與上層自動化系統——三菱集團的MELSECSystemQ——進行通信。無論是WAGO-I/O-SYSTEM750系列I/O模塊的輸入和輸出,還是其它自動化系統的輸入和輸出，都使用PMSX®pro過程管理系統的PROFIBUSgenerator-Profigen進行了唯一命名，并作出記錄。現有的信號列表能以.csv文件的格式導入。Profigen使用拖放功能(drag&drop)對輸入端和輸出端的信號進行管理和分配，并圖形化顯示自動化系統、WAGO-I/O-SYSTEM以及其他PROFIBUS組件。命名文件是自動生成的。可用文件包括封面頁、目錄、設備結構和擴展圖紙以及針對模塊的名稱圖表，圖表中附有對輸入端、輸出端信號的詳細說明。

■自動生成，完全集成

借助Profigen生成符合IEC61131-3標準的全局變量列表(GVL),可在自動化系統內發布所有輸入和輸出的名稱，從而為一致性提供第一步。這樣可以確保模塊文檔內使用的I/O名稱與自動化系統內用于編程和測試的I/O名稱完全相同。保持一致性的第二步是自動生成和/或同步PMSX®pro數據庫所需的以及控制系統內使用的功能塊通信變量。這種協調是通過集中式軟件環境“EngineeringWorkbench”來執行的，從而實現輸入/輸出信號名稱跟過程映像中的過程可視化相對應。靜態和動態的功能圖表也同時被生成。并且，用戶也獲得符合IEC61131-3標準的功能圖表文檔。WAGO-I/O-SYSTEM已完全集成到PMSX®pro圖形化顯示及文檔工具中，供所有的用戶使用。

在三天的時間內，大約4200個現場信號經過計算和測試，并借助PMSX®pro過程管理系統投入了運行，這樣在一周的開始之際就恢復了雷根斯堡的生產工作。原本有限的改造時間得以保證，因為所有的過程階段早已在一個全面的“工廠驗收(FactoryAcceptance)”測試中進行了模擬和測試。