caiyongfenjieduanduixianyouzhuangzhijinxingshengjigaizaodefangfa

，guomindianfenhehuaxuegongsiyuximenzinengyuanhezidonghuagongsizaibeikaluolainazhousuoerzibolideyizuoxinjiangongchangyiqifengonghezuobudantigaolechanpinzhiliang，yucitongshihaijiangxunhuanshijiansuoduandaoyuanlaideyiban。該項目使用的裝置包括西門子公司的PCS7分散控製係統，用於使生產抗潮濕、防裂的膠粘劑樹脂的過程實現自動化。你在遍及全球的移動電話、筆記本電腦、PDA以及其它電子設備所使用的微芯片裏都能夠發現這種膠粘劑樹脂。
　　
　　如(ru)果(guo)下(xia)次(ci)你(ni)不(bu)小(xiao)心(xin)失(shi)手(shou)把(ba)移(yi)動(dong)電(dian)話(hua)掉(diao)到(dao)了(le)地(di)上(shang)而(er)它(ta)依(yi)舊(jiu)工(gong)作(zuo)正(zheng)常(chang)的(de)話(hua)

，你(ni)應(ying)該(gai)多(duo)謝(xie)國(guo)民(min)澱(dian)粉(fen)和(he)化(hua)學(xue)公(gong)司(si)這(zhe)些(xie)企(qi)業(ye)。今(jin)天(tian)人(ren)們(men)製(zhi)造(zao)的(de)幾(ji)乎(hu)每(mei)一(yi)部(bu)移(yi)動(dong)電(dian)話(hua)都(dou)包(bao)含(han)有(you)半(ban)導(dao)體(ti)芯(xin)片(pian)，而(er)半(ban)導(dao)體(ti)芯(xin)片(pian)都(dou)是(shi)由(you)國(guo)民(min)澱(dian)粉(fen)和(he)化(hua)學(xue)公(gong)司(si)的(de)電(dian)子(zi)材(cai)料(liao)分(fen)部(bu)提(ti)供(gong)的(de)具(ju)有(you)很(hen)高(gao)柔(rou)韌(ren)性(xing)，同(tong)時(shi)抗(kang)潮(chao)濕(shi)、防碎裂的膠粘樹脂構成的。這種專用的樹脂同時也提高了芯片的可靠性，在世界各地的筆記本電腦
、PDA以及其它電子設備裏麵你都可以找到這類電子芯片。
　　
　　Jeff Mueller是位於北卡羅來那州索爾茲伯裏的國民澱粉工廠和研發機構的工程經理，很多專用樹脂都是在那裏生產的。
　　“在國民澱粉公司，可靠性是我們最優先考慮的問題。我們對客戶的吸引力都依賴於此，”Mueller說道。“非計劃停車會立竿見影的為我們增加多達數百萬美元的損失
，並且會使我們的客戶轉而尋找其它供應商。”
　　
　　Muellershuochulekekaoxingyiwai，guomindianfengongsizaishengchanguochengzhongyouxiankaolvdeqitawentihaibaokuojianshaochanpinconggongchangdaoshichangdeshijian，caiyongzuixianjindejishuyibianbaochigongsidejingzhengli。tahaibuchongshuozhongfuxingyeshifeichangguanjiande：“一(yi)個(ge)芯(xin)片(pian)製(zhi)造(zao)商(shang)需(xu)要(yao)在(zai)其(qi)生(sheng)產(chan)流(liu)水(shui)線(xian)上(shang)投(tou)資(zi)巨(ju)額(e)的(de)金(jin)錢(qian)
，他(ta)們(men)要(yao)求(qiu)我(wo)們(men)提(ti)供(gong)的(de)產(chan)品(pin)能(neng)夠(gou)通(tong)過(guo)注(zhu)射(she)器(qi)進(jin)行(xing)精(jing)確(que)的(de)分(fen)配(pei)。這(zhe)就(jiu)是(shi)為(wei)什(shen)麼(me)產(chan)品(pin)的(de)一(yi)致(zhi)性(xing)會(hui)如(ru)此(ci)重(zhong)要(yao)。”
　　

　　在2002年，Mueller開(kai)發(fa)了(le)一(yi)個(ge)分(fen)階(jie)段(duan)的(de)生(sheng)產(chan)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)路(lu)線(xian)圖(tu)來(lai)解(jie)決(jue)公(gong)司(si)生(sheng)產(chan)的(de)急(ji)迫(po)需(xu)求(qiu)。這(zhe)個(ge)路(lu)線(xian)圖(tu)將(jiang)會(hui)作(zuo)為(wei)一(yi)個(ge)指(zhi)導(dao)方(fang)針(zhen)幫(bang)助(zhu)公(gong)司(si)提(ti)高(gao)產(chan)品(pin)的(de)重(zhong)複(fu)性(xing)，延(yan)長(chang)公(gong)司(si)化(hua)學(xue)生(sheng)產(chan)工(gong)廠(chang)現(xian)有(you)硬(ying)件(jian)基(ji)礎(chu)設(she)備(bei)的(de)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)。並(bing)且(qie)還(hai)要(yao)規(gui)劃(hua)一(yi)個(ge)新(xin)的(de)、鄰近的生產設施。
　　
　　國(guo)民(min)澱(dian)粉(fen)公(gong)司(si)確(que)信(xin)與(yu)一(yi)個(ge)自(zi)動(dong)化(hua)和(he)控(kong)製(zhi)產(chan)品(pin)供(gong)應(ying)商(shang)結(jie)成(cheng)合(he)作(zuo)夥(huo)伴(ban)對(dui)於(yu)這(zhe)個(ge)路(lu)線(xian)圖(tu)的(de)成(cheng)功(gong)具(ju)有(you)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong)。為(wei)了(le)挑(tiao)選(xuan)合(he)適(shi)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)和(he)控(kong)製(zhi)夥(huo)伴(ban)，國(guo)民(min)澱(dian)粉(fen)公(gong)司(si)、美國控製公司（CCA）以及WESCO過程自動化公司聯合製定了一個評估矩陣，其中列出了九個挑選的原則：費用
、總體技術能力、操作員友好程度、程序員友好程度、開放的通訊標準、TI505原有控製平台硬件的利用
、TI505程序的轉化和再利用

、以前在ICI公司（國民澱粉公司的母公司）的使用情況、批量配方控製能力。
　　
　　三san家jia知zhi名ming的de過guo程cheng自zi動dong化hua供gong應ying商shang受shou到dao邀yao請qing向xiang一yi個ge評ping估gu委wei員yuan會hui作zuo介jie紹shao，這zhe個ge評ping估gu委wei員yuan會hui將jiang會hui依yi據ju國guo民min澱dian粉fen公gong司si的de優you先xian性xing矩ju陣zhen原yuan則ze對dui三san家jia公gong司si進jin行xing比bi較jiao。
　　
　　“當一家供應商向我們推薦一個現在還沒有產品化的方案時，”Mueller說道。“我多次聽到‘不久’這個單詞。例如他們說不久就會有一個解決方案能夠允許我們轉換成批量配方。當我聽到他們這樣說的時候，我真的感到很緊張。”
　　
　　“當我們想要通過數據來作出決定的時候，我們設計了一個優先級矩陣
，”Mueller說道。“我(wo)們(men)找(zhao)來(lai)了(le)以(yi)後(hou)將(jiang)會(hui)使(shi)用(yong)這(zhe)些(xie)係(xi)統(tong)的(de)人(ren)，讓(rang)他(ta)們(men)根(gen)據(ju)重(zhong)要(yao)性(xing)來(lai)分(fen)等(deng)級(ji)排(pai)列(lie)這(zhe)些(xie)原(yuan)則(ze)。當(dang)供(gong)應(ying)商(shang)作(zuo)介(jie)紹(shao)的(de)時(shi)候(hou)，我(wo)們(men)就(jiu)把(ba)這(zhe)些(xie)矩(ju)陣(zhen)填(tian)寫(xie)好(hao)。西(xi)門(men)子(zi)公(gong)司(si)的(de)SIMATIC PCS7分散控製係統（DCS）是我們選擇的最好控製係統。”
　　
　　分階段實現的方式使停車時間最少

　　為了盡量減少對現有操作的幹擾，同時為其它改進建立一種清晰的途徑，國民澱粉公司采用了一種分階段移植到西門子公司PCS7 DCS係統的方法。
　　
　　現(xian)有(you)的(de)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)使(shi)用(yong)不(bu)同(tong)版(ban)本(ben)的(de)軟(ruan)件(jian)和(he)硬(ying)件(jian)運(yun)行(xing)。為(wei)了(le)使(shi)用(yong)一(yi)種(zhong)新(xin)的(de)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)，必(bi)須(xu)使(shi)現(xian)有(you)係(xi)統(tong)處(chu)於(yu)一(yi)種(zhong)共(gong)通(tong)的(de)狀(zhuang)態(tai)，然(ran)後(hou)就(jiu)可(ke)以(yi)進(jin)行(xing)移(yi)植(zhi)工(gong)作(zuo)。這(zhe)個(ge)策(ce)略(lve)最(zui)大(da)程(cheng)度(du)的(de)減(jian)少(shao)了(le)搞(gao)亂(luan)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)的(de)風(feng)險(xian)，同(tong)時(shi)還(hai)允(yun)許(xu)國(guo)民(min)澱(dian)粉(fen)公(gong)司(si)對(dui)所(suo)有(you)的(de)反(fan)應(ying)器(qi)都(dou)采(cai)用(yong)一(yi)致(zhi)的(de)移(yi)植(zhi)計(ji)劃(hua)。
　　
　　這個路線圖的第一個階段是2003年執行的。Mueller說公司決定進行標準化，將兩個435PLC轉換成來自於西門子能源和自動化公司的SIMATIC545和505控製器，這兩個控製器控製著一台刮膜式蒸發器和旋轉圓盤式幹燥機。
　　
　　“移植到545控製器的改造使我們能夠把所有的PLC標準化，並且對下一步改造的各種選擇項進行評估。其目的是在新的係統當中利用現有的硬件。”
　　
　　改造的第二階段於2004年進行，其中心內容是在現有的有機化學工廠裏增加一個新的反應器係列。Mueller說這是為了獲得使用PCS7DCS係統的經驗，為了獲得用PROFIBUS通訊網絡與測量設備和控製設備進行連接的經驗。
　　
　　“我們從低風險的項目開始改造
，希望最大程度的減少使生產過程混亂的風險
，”Mueller說道。“這個策略使得我們可以采用模塊化的編程方式，並且以之作為將來係統的一個模板
，也作為將來實現批量配方管理的一個墊腳石。”
　　
　　新反應器係列的安裝工作也包括PCS7DCS係統的安裝，該係統使用了冗餘的SIMATIC S7-417H控製器。安裝工作還包括西門子公司的PCS7操作員站（OS）
，這些操作員站通過遍布整個有機化工廠的以太網進行連接。
　　
　　“工廠的操作員們已經對PCS7人機接口設備的外觀、操作感覺以及功能非常熟悉，”Mueller說道。“zhegexitongdeshejizongzhijiushikanqilaiyuwomenxianyouderenjijiekoupingtaileisi，zheyangduicaozuoyuanlaishuoxinjiuxitongdechabiejiufeichangweixiaole。tongshixinxitongyoutigonglegengjiaqiangdadegongneng，tashicaozuorenyuannenggouzhakanshifoumouxiedongxibeiliansuole
，huozhetongshitiaochulishishujuhequshishuju。tamenfeichangxihuanxindexitong。”
　　
　　在2005年
，PCS7係統通過新反應器係列的開車證明了自己的性能，同時Mueller也開始執行路線圖的第三個階段－把係統從西門子公司的SIMATIC 545和505控製器改造成為西門子公司的PCS7 DCS係統。在2005年，現有反應器係列當中的一個反應器以及一個旋轉圓盤式幹燥機的DCS係統改造成功完成。
　　
　　通過每次把一個反應器的自動化係統軟件和硬件改造成為PCS7係統，Mueller能neng夠gou確que信xin生sheng產chan過guo程cheng不bu會hui受shou到dao幹gan擾rao。他ta現xian在zai還hai能neng夠gou開kai發fa標biao準zhun化hua的de功gong能neng模mo塊kuai和he控kong製zhi模mo塊kuai，這zhe些xie功gong能neng模mo塊kuai能neng夠gou支zhi持chi批pi量liang配pei方fang過guo程cheng

，還hai可ke以yi作zuo為wei模mo板ban用yong於yu將jiang來lai的de係xi統tong。剩sheng下xia的de反fan應ying器qi係xi列lie將jiang會hui在zai今jin後hou的de兩liang年nian中zhong被bei升sheng級ji為wei西xi門men子zi公gong司si的dePCS7 DCS係統。
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　　現場總線的好處

　　在北卡羅來那州索爾茲伯裏的製造工廠

，國民澱粉公司希望通過保留所有的現場儀表以及TI545 I/O模板獲得最高的資產回報率，這將作為升級到PCS7的改造工作的一部分。替換所有的硬件和控製係統將會是非常昂貴的。
　　
　　不過，Mueller說因為PROFIBUS PA的開放性，他能夠保留原來的儀表標準

，這是通過與包括E+H、rosemount、Mettler-Toledo、OhmartVega在內的儀表供應商長期以來的合作建立的標準。
　　另外，由於國民澱粉公司采用PROFIBUS實現了標準化連接
，SIMATIC 505
、SIMATIC S7、S-417H控製器都采用PROFIBUS進行連接，公司在傳統的接線環節上也節省了大量的資金。
　　
　　“我們節約了數額巨大的資金，”Mueller說道。“suoyoudezhexiejiexian
，suoyoufanhuidaozhexiekabandeshuruheshuchuxinhao

，xianzaicongyingjianshangdoukeyitongguoyigenxinhaodianlanjinxingchuansong，zhegeiwomendailailenanyizhixindejiesheng。”
　　國民澱粉還利用了PROFIBUS通訊網絡和PCS7平台賦予的新的、先進的診斷功能

，包括跟蹤記錄儀表的更換。
　　
　　由於現有的工廠是CLASS I DIV 2的爆炸危險環境，因此考慮了本質安全係統作為預防措施。Mueller說shuo他ta現xian在zai有you幾ji個ge可ke選xuan擇ze方fang案an來lai滿man足zu防fang爆bao規gui範fan的de要yao求qiu。他ta可ke以yi把ba接jie線xian全quan部bu封feng閉bi在zai防fang爆bao穿chuan線xian管guan裏li邊bian，這zhe是shi一yi種zhong非fei常chang費fei事shi的de方fang法fa，同tong時shi也ye非fei常chang昂ang貴gui。他ta也ye可ke以yi采cai用yong保bao護hu性xing的de隔ge離li式shi安an全quan柵zha或huo者zhe安an裝zhuang帶dai有you內nei建jian本ben質zhi安an全quan結jie構gou的de硬ying件jian設she備bei。
　　
　　“西門子公司有具備內建本質安全功能的硬件設備
，其運行電流非常低，”Mueller解釋說。“PROFIBUS PA和ET200 iS I/O模mo件jian的de連lian接jie是shi專zhuan門men為wei本ben質zhi安an全quan區qu域yu的de使shi用yong而er設she計ji的de
，可ke以yi應ying用yong在zai電dian氣qi危wei險xian場chang合he。這zhe對dui於yu我wo們men是shi個ge優you點dian。當dang我wo們men在zai處chu理li故gu障zhang的de時shi候hou，我wo們men不bu需xu要yao擔dan心xin是shi否fou會hui擊ji穿chuan一yi個ge隔ge離li式shi的de安an全quan柵zha，不bu需xu要yao來lai來lai回hui回hui的de查zha找zhao一yi個ge損sun壞huai的de保bao險xian絲si。其qi結jie果guo是shi，我wo們men節jie約yue了le相xiang當dang可ke觀guan的de時shi間jian和he金jin錢qian。”
　　
　　擴展和其它

　　隨著現有化學生產工廠的全部三個改造階段的完成

，Mueller重新檢討了路線圖的目標－提高產品的重複性
、降低生產費用以及繼續建設一座新的工廠
，在這座新廠裏將要使用自動化的批量過程生產專用的化學品。
　　
　　新的Emanate有機化工廠坐落在離現有化學工廠一百五十英尺遠的地方
，其建造工作開始於2005年，完成於2006年。

　　新工廠的基本架構是西門子公司的全集成自動化係統
，它包括PCS7 DCS係統、批量配方軟件和PROFIBUS通訊網絡。
　　
　　控製室裏的S7-417H處chu理li器qi通tong過guo光guang導dao纖xian維wei纜lan線xian連lian接jie到dao現xian有you控kong製zhi室shi裏li的de一yi個ge相xiang同tong的de控kong製zhi器qi。這zhe使shi得de每mei個ge裝zhuang置zhi的de生sheng產chan控kong製zhi都dou可ke以yi在zai失shi去qu電dian源yuan或huo者zhe電dian源yuan發fa生sheng浪lang湧yong的de時shi候hou從cong一yi個ge地di點dian切qie換huan到dao另ling一yi個ge地di點dian。

　　新工廠還包括全係列的西門子公司電氣係統組件
，其中包括電氣開關裝置、馬達控製中心、變頻驅動裝置、斷路器盤
、導線和電纜、儀表和控製閥等。
　　
　　結果

　　Emanate工廠於2006年投產，於2007年初啟動另外的反應器係列的計劃也已經在製定當中。Mueller說Emanate的第一個合格批次產品達到了預期的循環時間要求
，這同以前的操作過程相比是一個巨大的進步。

　　“與現有的工廠相比，我們的生產時間減少了一半，”Mueller說道。“womenyeyujiandaochanpinzhiliangdedafudutigao，baokuopiliangpeifangxitongshichanpinzhandubianhualiangjianshao。zhenggezidonghuaxitongdoulaizitongyijiagongyingshangyeshifeichanglingrengaoxingde

，zheyangwomenjiukeyiquexinsuoyoudebujiandounenggoulianghaodejianronggongzuo。”