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ケーススタディ

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食品業界の大手サプライヤは、HMIの最新化によりダウンタイムを削減

優れた組織化された段階的移行プログラムのおかげで、食品業界の大手サプライヤは、最新のSCADAソリューションの恩恵をすぐに受ける

課題

  • 食品業界のサプライヤは、制御ソリューションの陳腐化を特定し、インフラを近最新化するために最小限のダウンタイムの段階的移行プログラムを必要としていた。

ソリューション

結果

  • 年中無休の本番環境のごくわずかなダウンタイム
  • スムーズな引き渡しのための既存および交換SCADAの同時操作
  • 新しいHMI SCADAソリューションの優れた機能
  • 仮想化により、試運転の95%をオフラインで達成できるようになった
  • 資産活用の改善と総所有コストの削減

背景

この食品業界の大手サプライヤは、食用油脂の開発、生産、および適用を専門としており、チョコレートおよび菓子業界向けの特殊脂肪の世界最大のサプライヤの1つであり、高度に特化されたカカオバターの代替品と高機能の脂肪を提供しています。

英国を含む世界中に生産施設があり、その施設の1つは国内最大の食用油精製所です。

この施設に多くのプロセスがあり、その一部は依然として個別の旧式のPLCと専門的なHMI SCADAシステムで制御されていましたが、過去10年にわたって、最先端でより将来においても有効な分散型HMI SCADAと制御ソリューションに変更するための段階的な移行プロジェクトを実施してきました。Allen-BradleyのControlLogix®プログラマブル・オートメーション・コントローラ(PAC)で稼働するこの新しいシステムには、ロックウェル・オートメーションのFactoryTalk® View SE HMI SCADAソフトウェアが選ばれました。

プロジェクトの最終的な目的は、ロックウェル・オートメーションの認定システムインテグレータであるボールティンググループの監督の下で、スケーラブルでオープンな拡張可能な統合制御ソリューションを導入することにより、プラントのすべての主要領域を最新化することです。

ボールティンググループは、システム・インテグレータ・パートナとしロックウェル・オートメーションのPartnerNetwork™プログラムのメンバーです。認定システムインテグレータは、ロックウェル・オートメーションの技術と共にリードする最高の技術ソリューションとカスタマサービスをお届けすることをお約束します。これらのインテグレータは、ロックウェル・オートメーションの販売または協力している代理店と相互に協力関係にあります。

課題

ボールティング社はプロジェクトが進行するにつれて多くの課題に直面しました。この施設は、年中無休24時間体制で稼働しています。そのため、アップグレード期間中の施設運用の中断を最小限に抑えることが、アップグレード手順の開発における主要な考慮事項の1つでした。

潜在的な問題を軽減するためにボールティング社によって実施された要因には、施設でアップグレードする前の新しいサーバでのロックウェル・オートメーションのすべてのソフトウェアのオフラインインストール、構成、アップグレードおよびテストが含まれます。既存と置き換えのシステムも試運転期間中は並行して動作し、古いシステムから新しいシステムへの段階的な移行を実現する必要があります。万が一、新しいシステムに問題が発生した場合、ボールティング社は、システムを既存のSCADAシステムに戻すためのフォールバック手順を提供する必要があります。

HMI SCADAインフラは、最初の段階の一部として設置されました。続いて、既存の制御システムをアップグレーされるか、または新しいプロセスと機器を導入されたため、システムにクライアントが追加されました。システムアーキテクチャは、冗長構成のHMI SCADAとOPCデータサーバが稼働する2つのサーバで構成されています。これらは8台のControlLogix PACと3台のAllen-BradleyのCompactLogix™ PACと通信します。合計15のHMIクアイアントは、追加の3台の「表示専用」のクライアントのある冗長サーバペアで提供されます。

アップグレードプログラムの開始以来、FactoryTalk Viewは一連の変更と改善を受け、最近FactoryTalk View SE V9としてリリースされました。これらの新機能と安定性の向上を活用するために、現在の施設のRSView SE V4FactoryTalk View SEにアップグレードすることが決定されました。

ソリューション

最新化以前は、インフラは古いPLCと旧式のHMI SCADAソフトウェアを組み込んだ多くのディスクリート制御ソリューションで構成されていました。お客様は、これらのシステムが時代遅れになり、ダウンタイムのリスクが増大していることに気付き、システム全体を交換する必要性があることにすぐに気づきました。カップルを交換すると、実際の動作とスペアの可用性に関してより自信が持てたため、施設全体のイーサネットと分散型HMI SCADAに基づいて段階的な移行を採用することにしました。

イーサネットをプライマリ通信プロトコルとして使用することで、ボールティング社は、お客様のリモートモニタとメンテナンスをより簡単にお客様に提供する機会を与えました。また、お客様のコネクテッドエンタープライズにマシンを接続するオプションもあります。コネクテッドエンタープライズは、多くの企業がコネクテッドマシン、サプライチェーン、お客様の利用を活用するために採用しているアプローチであり、データや情報が豊富で、サポートされ、セキュアで、市場の需要に対応できる将来においても有効な製造プロセスを確立できます。

最終的に、製造メーカとそのサプライヤ向けのコネクテッドエンタープライズのアプローチは、市場投入までの時間の短縮、総所有コストの削減、資産活用と企業リスク管理の改善を通じて生産性、サステナビリティ(持続可能性)、経済パフォーマンスを改善する洞察を提供できる、より競争力のある革新的な企業を作り上げます。リアルタイムの状況に沿った説明として表示される情報へのアクセスのその他の利点には、ダウンタイムの最小化、テクノロジとプロセスの最適化の改善、労働力効率の向上、よりスマートな支出が含まれます。

最新化プロジェクトには、オフサイトとオンサイトの両方の複数のステップが含まれていました。オフサイトでの作業は、仮想サーバが設置された2台の物理的なサーバの確立から始まりました。これに続いて、ロックウェル・オートメーションの新しいソフトウェアがインストールされました。すべてのRSView32ソフトウェアはFactoryTalk View SEに変換されました。HMIタグベースのアラームが変換され、変換されたSCADAアプリケーションの初期テストが実行され、すべての表示が正しく変換されたことを確認しました。

次のステップは、SCADAインターフェイスをテストするためのControlLogixラックとCompactLogix PACの構成でした。各PAC制御システムについて、コードがPACにロードされ、グラフィックスがテストドキュメントに対してチェックされました。 いくつかの追加の社内テストの後、正式な内部工場受入れテストが実行され、その後、顧客受入れテストが実行されました。

施設での作業は、新しい冗長サーバペアの設置から始まりました。新しいSCADAサーバ上のOPCデータサーバは、関連するすべての施設のPACと通信するように構成されました。実際、SCADAネットワーク上で動作する2つの独立した分散SCADAアプリケーション(古いHMIシステム(RSView32)と更新されたシステム(FactoryTalk View Site Edition)) がありました。

冗長性が機能していると判断した後、ネットワークをモニタして、悪影響がないことを確認しました。これが確認されると、FactoryTalk View SEソフトウェアを使用してクライアントPCを再構築することにより、最初のクライアントが古いSCADAから新しいSCADAに移行されました。クライアントは、システムのFactoryTalkディレクトリを参照することにより、更新されたアプリケーションに接続されました。

次に、クライアントは、オブジェクトのアニメーションが正常かどうかを測定するためにテストされました。新しいクライアントが導入された後、新しいSCADAシステムの冗長性もテストされました。その後、新しいSCADAシステムまたは古いSCADAシステムに問題がないことを確認するために、適切な期間施設で運用するために残されました。

次の段階では、追加のクライアントを新しいシステムに更新しました。この段階的な移行は、すべてのクライアントがFactoryTalk View SE HMI SCADAシステムと通信するまで繰り返されました。すべてのクライアントが移行されると、古いSCADAサーバはネットワークから物理的に削除されました。

結果

ボールティング社は、統合され、スケーラブルで、より将来においても有効なロックウェル・オートメーションのHMI SCADAソリューションから高い信頼性を提供することにより、食品サプライヤが年中無休24時間体制での運用を維持できるよう支援しています。また、段階的な切換えと、引き渡し中に連携して動作する2つのシステムのおかげで、ダウンタイムは最小限に抑えられました。お客様は、FactoryTalk View SEによって提供される拡張機能の恩恵も受けています。

ボールティング社のシステムアーキテクトであるアンディ・マーシャル氏は次のように説明します。「ボールティングの観点からは、仮想化機能には本当に熱心でした。仮想化は私たちにとって大きなことであり、ロックウェル・オートメーションの機器で使用したのはこれが初めてでした。サーバで仮想PCを稼働することで私たちは1つのサーバで複数のオペレーティングシステム(OS)を使用できるようになり、ハードウェアからソフトウェアを分離することができます。34年後にPCが古くなり、疲れて遅くなったときに、仮想化を行なうと、障害が発生した場合に、あるPCから別のPCにプログラムをコピーするだけで済みます。障害だけでなく、環境をカプセル化して、あるOSが別のOSから完全に独立して1つのことを行なえるようにします。」

さらに彼は続けます。「すべてのロックウェル・オートメーションのソフトウェアはVMwareでテストされています。 使用するソフトウェアが、仮想環境で実行するために検証されていることを確認する必要があります。アーキテクチャの検証を取得することは非常に重要です。そのため、ロックウェル・オートメーションと連携しています。」

顧客のシニア電気プロジェクトエンジニアは、次のように結論付けています。「年中無休24時間体制で稼働しているため、ダウンタイムは大きな問題になる可能性があります。実際、この最新化プログラムの主な目的の1つは最小のダウンタイムでした。ボールティング社とロックウェル・オートメーションの間には、非常に効果的な協力関係がありました。現在、ロックウェル・オートメーションは施設の標準です。」

「私が最も感銘を受けたのは、プラントの動作を完全に再現したオフラインテストでした。そのため、試運転の95%はロックウェル・オートメーションのシミュレーションソフトウェアを使用してオフラインで行なわれました。ボールティング社は非常に徹底していたため、文書化されていないI/Oでさえすべてが対処されました。これは、通常予想されるレベルを超えています。ボールティング社とロックウェル・オートメーションと再び仕事をすることにためらいがありません。」

Allen-Bradley, ControlLogix, CompactLogix, FactoryTalk View SE, Rockwell Automation, およびRSView SEは、Rockwell Automation, Inc.の商標です。

Rockwell Automationに属していない商標は、他の企業に所有されています。

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