PLC模块协调煤炭运输应用中的实时数据

一家煤炭运输公司通过PLC模块减少效率低下和浪费,改善了他们的供应链和运营。

通过迪恩角 2022年12月16日
礼貌:软化的

学习目标

  • 了解航运公司如何使用专用运营技术(OT)到信息技术(IT)连接解决方案提高运营效率。
  • 了解为什么不了解实时状态和实时路由会导致效率低下和停机。

PLC的见解

将可编程逻辑控制器(PLC)集成到业务系统以管理操作过去是一个手动过程,但模块技术可以帮助协调这些过程,并变得更加自动化。

QCA Systems有限公司选择了一个工业专用的机箱内PLC模块,该模块使用结构化查询语言(SQL)充当PLC和企业系统之间的信使。


尼普顿散货码头每年处理大量出口到海外市场的加拿大炼钢(冶金)煤,是加拿大经济的重要贡献者。降低环境影响、降低成本和缩短加工时间是整个供应链的重中之重。

然而,无法了解或控制实时状态和实时路由会导致效率低下,表现为无法履行客户承诺、容量降低、成本增加和可避免的停机。简化这些信息的交付通常涉及弥合运营技术(OT)和信息技术(IT)之间的差距,使用户能够最大限度地提高效率并提高整个航运工厂的可见性。

图1:主路由接口,其中显示了处理到SQL数据库的大部分路由信息。礼貌:软化的

图1:主路由接口,其中显示了处理到SQL数据库的大部分路由信息。礼貌:软化的

到目前为止,许多制造和航运工厂都依赖于人工流程或软件和计算机,将可编程逻辑控制器(PLC)集成到业务系统中以管理操作。然而,这些工具带来了与硬件和软件兼容性、安全风险和系统相互依赖性相关的挑战。幸运的是,有一些工业专用工具可以消除PC和客户软件代码,让用户以一种支持企业系统和plc之间双向数据交换的方式无缝集成IT和OT,从而在整个供应链中释放许多好处。

QCA系统有限公司最近因成功地将其OT和IT系统集成到一家煤炭运输工厂而获奖。QCA拥有超过30年的经验,是加拿大大宗物料搬运行业中最具主导地位的电气工程和自动化公司。为了提高终端用户的生产力并降低整体制造成本,该公司利用其集成工业和商业系统的经验,使其安全,并创建现场过程数据的实时和历史视图。在一个案例中,他们使用了工业专用的底盘内PLC模块来提高效率。

图2:翻车机自动设备识别(AEI)图形,显示从pc数据库到PLC的数据交易。礼貌:软化的

图2:翻车机自动设备识别(AEI)图形,显示从pc数据库到PLC的数据交易。礼貌:软化的

改变传送带路线和货运列车条件

在这种应用中,炼钢煤从货运列车上运来,在现场进行加工,然后装载到大型Handymax或cape型船只上。在码头内,货物通过传送带网络进行处理,传送带必须准确地将煤炭运送到货物运输站。由多条路线组成的传送带系统对于成功地将货物分发到目标目的地至关重要。

然而,这些路线可能会有变化。进口煤炭的数量、不同等级或船只的装载能力等变量都可能影响运输路线,使其偏离预定路线。航运公司需要最准确的实时信息,以成功地调整其程序以适应这些不断变化的情况。

尽管沿着输送路线部署的plc控制着煤炭的移动,但在过程中断的情况下,无法看到故障输送机的实时状态。他们也无法看到附近其他有闲置产能的输送机,也无法看到管理整个流程和物流的更高一级业务系统。

在该站点,PLC与控制路由的单个PLC通信。为了提高效率,公司在IT业务层面需要一个精益的全站管理系统,而这个全站管理系统需要集成到OT控制层面的路由PLC。

图3:SQL将期望的汽车列表发送到相应的plc。当一辆煤轨车进入翻斗车时,AEI阅读器将读取它,并将其与预期车辆列表中的车辆详细信息匹配。一旦转储,该轨道车的实际生产数据将使用tManager发送到PCS数据库。礼貌:软化的

图3:SQL将期望的汽车列表发送到相应的plc。当一辆煤轨车进入翻斗车时,AEI阅读器将读取它,并将其与预期车辆列表中的车辆详细信息匹配。一旦转储,该轨道车的实际生产数据将使用tManager发送到PCS数据库。礼貌:软化的

通过机箱内PLC模块改进操作

为了将现场管理系统集成到PLC中,QCA选择了tManager,这是一种工业专用的机箱内PLC模块,安装在ControlLogix PLC中。该设备充当PLC和企业系统(如Microsoft结构化查询语言(SQL)数据库)之间的信使,并消除了通常需要在两者之间编排事务的PC服务器、软件和脚本。通过将精益管理软件系统连接到企业SQL数据库,并将plc连接到SQL数据库,它能够将关键信息双向传输到plc,使煤炭运输工厂的人员能够使用最准确和最新的可用信息修改他们的计划。

以前,工厂操作人员只能监控进站列车和出站船舶的预期到达时间和可用性,例如,如果错误的列车到达卸货或传送带停止处理单一路线,就会产生操作盲点。该模块通过提供更大的操作可见性来解决这些问题。

路由数据从PLC移动到数据库或其他云应用程序中。当进程发生故障时,模块会覆盖数据库中的旧状态信息以反映新的路由状态。反过来,它从数据库中获取新的状态信息,并将其写入PLC以重新路由流量。这种策略不仅限制了与产品放置错误相关的风险,还提供了详细的实时信息,跟踪产品从周期的开始到结束。

通过机器控制集中和连接信息,可以减少人工流程,提高工厂的整体效率,降低风险,改善客户承诺,甚至可以为分析流程以改进整体流程提供有价值的指标。

该模块还避免了使用pc和自定义编码将商业系统与工业plc集成的潜在缺陷,因为它不需要更新,提供更好的安全性,并与控制器绑定。它还避免了在计划和执行时依赖于服务器、软件和网络之间的复杂舞蹈。

图4:从SQL接收到PCS的生产计划,显示了路由系统绑定到运行路由的已定义的源到目的地计划。礼貌:软化的

图4:从SQL接收到PCS的生产计划,显示了路由系统绑定到运行路由的已定义的源到目的地计划。礼貌:软化的

改进运营管理和供应链

在这个应用程序中,该模块控制公司站点范围内的路由过程,而第二个和第三个模块管理导入的列车系统,因为在这个应用程序中有两个轨道车辆倾卸器——每个都有自己的系统。由于这些设备,航运工厂现在对整个运输过程有了更全面的了解,使其能够在飞行中进行调整。它不仅不那么复杂,而且不需要编码、编程或服务器。

得益于QCA在设计和实施这一智能路由系统方面的工程和自动化专业知识,该工厂使用了专为OT到IT连接解决方案,在无需扩大设施占地面积的情况下提高了效率,这可以在未来的项目中实现。

迪恩角产品管理总监在哪里软化的.由网页内容经理克里斯·瓦夫拉编辑,控制工程, CFE媒体与技术,cvavra@cfemedia.com

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关键词:可编程控制器,I/O模块

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作者简介:softting公司的产品管理总监Deane Horn说。