Aktuální vydání

celé číslo

03

2024

Automatizační technika v energetice a teplárenství, úspory energie

Snímače teploty

celé číslo

Citect Batch – řešení pro vsádkové výroby

číslo 4/2005

Citect Batch – řešení pro vsádkové výroby

V jednotlivých průmyslových odvětvích se používají rozličné výrobní procesy s různými vlastnostmi. Například v potravinářství, ve farmacii a při výrobě kosmetických přípravků je pro podstatnou část výrobních procesů charakteristická výroba produktů po jednotlivých vsádkách, navíc nespojitým procesem, vykonávaným po krocích. Tento způsob výroby bývá označován jako vsádková (šaržová, anglicky batch) výroba (obr. 1). Jednotlivé vsádky mohou mít rozdílné vlastnosti podle požadavků konečného zákazníka. Především při výrobě léků, ale nejen tam, je dále požadováno dokonalé dokumentování výroby s možností zpětné kontroly průběhu výrobního procesu po jednotlivých vsádkách (šaržích).

Obr. 1.

Obr. 1. Typická topologie zařízení pro vsádkovou výrobu

Nedostatky dosavadních řešení

Na trhu existuje několik softwarových produktů od různých dodavatelů, které jsou určeny speciálně pro řízení vsádkové výroby. Většina těchto produktů používá tento přístup:

  • sekvenční postup provedení receptury je zapsán přímo v řídicí jednotce (např. v PLC),

  • data receptury jsou také uložena v řídicí jednotce,

  • většinou lze paralelně pracovat jen s omezeným počtem receptur a omezen bývá i počet fází v receptuře a počet kroků v jednotlivých fázích receptury,

  • tvorba nové receptury vyžaduje programování a zásah do programu v PLC,

  • úprava receptury vyžaduje zásah správce systému a úpravu programů v PLC.

Tento přístup k řízení vsádkové výroby má z hlediska uživatele mnoho nevýhod. Zejména neumožňuje dostatečně pružně reagovat při požadavcích na změny receptur a znamená velké náklady na realizaci mnohdy nevyhnutelných změn. Společnost Citect proto nyní přichází s řešením Citect Batch, jehož cílem je odstranit nevýhody klasických vsádkových řídicích systémů.

Vlastnosti systému Citect Batch

Systém Citect Batch má tyto charakteristické vlastnosti:

  • neomezený počet fází receptury a kroků ve fázi,

  • jednotlivé kroky jsou spravovány v systému Citect Batch (jestliže nastane změna v receptuře, není nutné zasahovat do PLC),

  • základní kroky jsou řízeny PLC (např. otevření ventilu apod. – viz obr. 2),

  • ke sběru základních technologických dat (výstražná hlášení, časové průběhy, události) a vizualizaci se používá software Citect SCADA,

  • vlastní receptura se specifikuje v databázi, kde se stanovuje vazba mezi prvky výrobního zařízení (ventil, mixér, reaktor apod.), funkčními bloky programu v PLC a signály při vizualizaci,

  • důležitá data se ukládají v databázi, což umožňuje snadno sledovat hodnoty parametrů vsádky i jejich další analýzu prostřednictvím výkonných vyhodnocovacích nástrojů.

Obr. 2.

Obr. 2. Rozdělení řízení procesu na ovládání akčních členů (realizované v PLC) a řízení vsádkové výroby (Citect Batch)

Protože systém Citect Batch je předem připraven pro použití zejména ve farmaceutickém průmyslu, je zpracování vsádky řízeno v souladu s GAMP (podle norem S88 a GAMP4). Systém zaznamenává všechny automatické akce i manuální operace předepsané v receptuře.

Architektura systému je modulární, což umožňuje vytvořit uživatelský program přesně podle struktury výroby. Jeho odolnost proti selhání výpočetní techniky je velmi velká, neboť Citect Batch používá systém redundance ověřený při stovkách řešení založených na systému Citect SCADA.

Protože postup zpracování vsádky a její receptura jsou uloženy v databázi, může je, při použití vhodného klientského nástroje, upravovat kvalifikovaný provozní personál (s platnými přístupovými právy). Změny tedy nemusí provádět programátor PLC. Všechny provedené změny jsou automaticky evidovány a lze je zpětně sledovat.

Systém Citect Batch dovoluje uskutečňovat několik operací současně (dokáže paralelně spravovat až 99 nezávislých zařízení), lze proto při jeho použití lépe využít technologické zařízení a zvýšit celkovou produktivitu výroby.

Obr. 3.

Obr. 3. Dekompozice výrobního procesu na jednotlivé fáze (podle standardu S88)

Jestliže se systém pro řízení výroby napojí na systém ERP, zlepší se sledování a kontrola vytížení výrobního zařízení a je možné sledovat i stav zásob surovin i stav ve skladu hotových výrobků.

Návrh a realizace řešení

Projekt a tvorba uživatelského programu v prostředí Citect Batch spočívají ve vykonání těchto hlavních kroků:

  • dekompozice systému (podle normy S88):
    • definování výrobních zařízení (nádrž, mixér, potrubí atd.),
    • definování prvků jednotlivých zařízení (ventily, motory, snímače teploty atd.),
    • definování signálů spřažených s danými prvky (otevření ventilu, zavření ventilu atd.);
  • definování základních operací:
    • operace společné pro celý výrobní provoz (např. CIP),
    • operace specifické pro jednotlivá výrobní zařízení.

Jak již bylo uvedeno, popis projektu je uložen v databázi systému Citect Batch, přičemž modifikovat ho v grafickém klientském prostředí může uživatel s patřičnou autorizací (obr. 3).

Systém Citect Batch v ČR dodává firma Autocont Control Systems, spol. s r. o.

Ing. Roman Krusberský,
AutoCont Control Systems, spol. s r. o.

AutoCont Control Systems s. r. o.
Nemocniční 2
702 00 Ostrava 2
tel.: 596 152 412
fax: 596 152 112
e-mail: citect@autocont.cz
http://www.autocontcontrol.cz