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ケーススタディ

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デュポン社はPlantPAx DCSを選択して、運用の可用性と制御の柔軟性を高めている

最新化プロジェクトには8社の60人以上の専門家が参加し、約1年かかりました

課題

  • 製造メーカからのサポートなしで、3週間以内に多数のI/Oポイントを使用して、寿命の終わりに近い旧式のDCSおよびPLCシステムの移行を実行する。

ソリューション

結果

  • 運用可用性の向上、メンテナンスの俊敏性の向上、運用コストの制御の改善、および制御システムの柔軟性の向上

エルテール・デュポンはラボアジエ(現代化学の父として知られているフランスの化学者)だけで化学を学び、彼の姓は現在、世界最大の産業コングロマリットの1つの名前となっています。デュポンの歴史は200年以上前から始まり、火薬の製造から始まりました。

同社が事業を展開している主な産業には、農業、電子機器と通信、産業生物科学、機能材料、栄養と健康、保護ソリューションが含まれます。

ブラジルのリオグランデ・ド・スル州の都市、エステイオにある同社の工場の栄養と健康の部門で、制御システムの最新化プロジェクトが開発され、実施されました。1958年に設立されたこの工場は、国内でマーガリンを製造した最初の工場です。

この施設では、分離大豆タンパク質、濃縮大豆タンパク質、押出タンパク質、レシチンを生産しています。タンパク質は、他の多くの食品会社の製造プロセスに不可欠な機能成分です。デュポン社は、2つの主要市場の主要企業にタンパク質ソリューションを提供しています。肉(加工肉に使用)と栄養摂取(シェイク、ジュース、シリアルバーなど)です。

動機と課題

プロジェクトチームのリーダであるマルシオ・モレイラ・デ・バロス氏によると、最新化への投資の主な理由は、既存の分散制御システム(DCS)の陳腐化でした。「システムの耐用年数は終わりに近づいており、サプライヤはサポートを提供しないことを通知しました。そのため、予期せぬ停止と長時間のダウンタイムのリスクとシステムの交換に投資するリスクを考慮した結果、オペレーティングシステムの安定性を確保するために後者を選択しました。これが交換に至った主な要因でした。」

さらに、拡張機能を追加する余地はなく、プログラミング/構成言語は独自仕様であり、現地のシステムインテグレータを見つけるのは非常に困難でした。期限は、バロス氏とプロジェクトに取り組んでいるチームが直面した主な課題の1つでした。

システムを交換する時間は、3週間の予定されたダウンタイムに制限されていました。このプラントは、1,670点のDCS408PLC2つの異なるシステムによって制御されていました。プロセスと定置洗浄(CIP)の両方で構成されているため、ロジックは非常に複雑でした。さらに、新しい制御システムは、既存の履歴システムと統合する必要がありました。

このシステムはAC110Vで実装されましたが、インターフェイスリレーを使用して、DC24Vへの将来の移行に備えて準備されました。「最大3週間以内に2,000を超えるプロセス制御ポイントを移行し、その間に古いポイントを切断し、新しいポイントを接続、試運転、およびテストする必要がありました」と、バロス氏は述べています。

バロス氏は次のように述べています。「プラントが停止した場合でも、他の多くのメンテナンス、エンジニアリング、および運用活動が並行して行なわれることはわかっていました。多くの人々が異なる分野で働いています。

それでも、2週間でシステムの組み立てと試運転を行うことができました。これにより、オペレータが新しいシステムに直面し、水でプロセスをシミュレートするのに1週間かかりました。」

重要な項目:パートナの選択

デュポン社のグローバルサプライヤとしても、ロックウェル・オートメーションの提案と構造は、プロジェクトの複雑さと予算の制約により、他のベンダーと並んで評価されました。バロス氏によると、ロックウェル・オートメーションが選ばれた理由は次の通りです。

  • PlantPAx DCSシステムは、市場でそれを区別する独自の機能を統合し、製造メーカが既に提供しているテンプレート、運用前のシステム・スケーラビリティ・ツール、スケーラビリティ、他のシステムとの統合の柔軟性、リモートアクセス、簡単で迅速な展開によって、仮想化技術を強調しています。
  •  プロジェクトの、プラントのシャットダウンスケジュールとの調整
  •  デュポン社の中長期のオートメーション戦略との連携
  •  幅広いサービス
  •  ハードウェアとソフトウェアの堅牢性および分散システムのモジュール性
  •  ローカルサポートとエンジニアリング構造
  • 地域のインテグレータの幅広いネットワーク

テストと調整

「私たちはデュポン社によって社内で開発された独自のシミュレータを持っています。そこでは、サンパウロのジュンディアイにあるロックウェル・オートメーションの工場でPAT (プラント受入れテスト)を実行しました。DCSコントローラに接続されたシミュレータを使用して、インターロック、ロジック、制御ループ、およびスクリーンテストを実行し、この同じシミュレータを使用してオペレータをトレーニングしました。」

バロス氏は次のように述べています。「このシミュレータには、予期しないものを含むさまざまなプロセス条件を再現する機能があります。オペレータは、まるで彼らがプロセスにいるかのように画面を操作しました。また、シミュレータでの新しいシステムの操作中のオペレータのフィードバックにより、起動前にシステムを調整することができました。これは貴重な時間を与えてくれました。」

結果

バロス氏は次のように述べています。「当初は、この交換により陳腐化のリスクが排除されましたが、私が予想していなかったいくつかの利益など、最新化によって保証された運用の安定性を超える他の利点がすでに見られました。」

PlantPAx DCSシステムは、市場でそれを区別する独自の機能を統合し、製造メーカによって既に提供されているテンプレートで仮想化技術を強調しています。

彼はアラーム管理を例に挙げました。「グレースケールの画面が表示されるようになりました。これにより、赤または黄色のドットがある場合に見つけやすくなり、より安全になります。」また、彼は別の利点を強調しました。「操作画面自体でアクティブなインターロックを見ることができるので、これによりオペレータとメンテナンスがずっと簡単になり、かなりの時間を節約できます。」

DCSの最新化により、メンテナンスの容易さ、ロジックの追加と調整の容易さ、入力/出力ポイントの追加、制御ループのAutoTune、ループの説明、シーケンスなどの柔軟性が追加されました

また、システムの堅牢性と保守および運用コストの改善された制御は、システムモニタ、データ取得、システム履歴の改善などが、バロス氏によって強調されました。

デュポン社は、表現力豊かな結果と前向きな経験を組み合わせて、他のユニットのPlantPAx分散制御システムへの移行、高度な制御ツール(APC)製造実行システム(MES)、およびEtherNet/IPを介したインテリジェントモータ・コントロール・センタ(MCC)の実装などの、既に次のステップを計画しています。

Allen-Bradley, PlantPAx, PowerFlex, Rockwell Automation, およびRockwell Softwareは、Rockwell Automation, Inc.の商標です。

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