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ZENON:灵活、高效、可持续的楼宇自动化解决方案
    随着奥迪汽车匈牙利工厂的持继扩展,它急需一个能横跨整个工厂进行功能性管理的中央控制系统(CCS) 。该方案的设计目标是构建一个独立的、以历史与实时数据为对象、易于相关数据分析的软件平台,一个符合其真正要求的能源管理系统。最终奥迪采用并成功实施了Kropf公司基于zenon?HMI/SCADA和Analyzer设计的解决方案。
    坐落于匈牙利Gyo”r地区的奥迪汽车工厂20多年来一直为奥迪和德国大众汽车集团下属的其他公司研发、生产车用发动机。到2014年,该公司已能够制造各种型号的系列产品。同一年,该厂的11,200多名雇员共制造了1,973,734台发动机和135,232辆汽车。为了能够在增加汽车产能的同时,还能继续设计和生产车用发动机,奥迪决定投资扩产计划。落实中央能源控制和设备监控系统也是这个工厂扩张计划的一部分。该汽车生产制造商的设计目标是能在其中央控制室内,有效控制和监测厂区总面积达395公顷,多达15栋大楼内的所有能源和生产。

新建ccs项目需要更高要求
   奥迪汽车工厂(对系统)要求之一是要寻找到平台独立的中央控制系统:"我们的目标是引入一个有大量的通讯接口的开放式控制系统。这将使我们在选择硬件和其他控制系统,及独立的硬件制造商时能够保持灵活性",Norbert Németh,奥迪匈牙利汽车工厂CCS团队项目经理解释道。此外,汽车制造商想要引进的能源管理系统,还必须可以提高生产故障的管理能力,能够为能源和生产原材料的消耗建立一整套综合评价体系。

zenon – 正确的选择
   奥迪匈牙利工厂确定使用?zenon HMI/SCADA解决方案的主要原因,是因其具有平台独立性和多种通讯接口的特性。同时还能提供大量功能性函数及高水准的设计及运行性能。这其中就包括了存档和趋势分析功能。例如,奥迪通过存档信息来分析像通风系统的温度或空气进气温度的波动的关联性,以确保员工和操作设备在最佳温度下工作。另一个例子是对压缩空气,热水,冷却与冷却装置(机器人单元或其他设备组件的水冷却系统)的性能进行趋势分析。"与旧系统需要花费数小时才能创建评估报告相比。现在基于zenon的解决方案,让我们拥有了在几秒钟内对所有所需信息进行分析的能力— — 这会提高我们的事件响应速度和产品生产力",奥迪匈牙利工厂的Norbert Németh补充道。

kropf :提供强力解决方案的合作者
    Kropf公司是zenon的合作伙伴,该公司与匈牙利分支机构共同实施了奥迪匈牙利工厂的CCS项目。Kropf公司的总部是在德国的Oberkotzau,是业内共认的HMI/SCADA解决方案供应商。在欧洲的捷克、匈牙利和斯洛伐克都有其分支机构。该公司的50 名员工需要对口100多家大企业客户进行服务,分别来来自汽车、消费品、食品饮料,工程设计和工程机械行业。Kropf所设计的解决方案能够对奥迪匈牙利工厂的所有汽车生产用建筑(冲压、车身、焊接、喷漆、总装、启动区、检查区、检测线),中央大厦、能源总部(供给区)、水泵房以及工具制造车间实施完全控制(采暖、通风、空调)。

一个深思熟虑的,整厂的解决方案
   现在的总控制系统共采集了140,000个数据点,通过一台中央服务器、一台备用系统和一台Web服务器连通局域网内的100 个客户端。各建筑物的负责人由此从可以灵活的访问到系统,而不用在意他们身在何处在。控制室本身配备有四个可供操作的客户端,其中还有一台配置了双显示器系统。系统还配有工程师两个工作站(用于开发和测试GLT应用程序)。整个工厂的中央控制系统安排有四个班次的操作监测工作。以确保持续不中断的供应汽车和发动机生产。此外,Kropf的解决方案中还在生产大厅中最重要的位置安装有20台kiosk触摸屏终端(作为CCS客户端),以便能够很方便地通知在大厅中心点里的CCS项目团队成员或维修工人进行必要的生产原材料和能源供应。在大厅和建筑物内共设有156个信息聚焦点(IFP)︰在156个IFP上都会配备一个终端进行现场操作。各信息聚焦点站都会使用一个看门狗程序来进行PLC监控。在大厅内,Kropf 的解决方案还为车身、车身存储区、喷漆和工具制造车间专门定制了数码仪表盘和控制工程技术。在此的60多个IFP上,zenon也被用作人机终端系统(VIPA的硬件)。整个项目以Microsoft的解决方案作为基本构架设施︰Windows 2008 R2 作为项目服务器,SQL Server 2012 作为zenon Analyzer的服务器,各PC、笔记本和kiosk系统端运行Windows 7操作系统,另外就是?Windows CE的触摸屏。

用zenon来解决复杂问题
   为了使中央控制系统内的不同生产进程的占时达到最优控制,奥迪还应用了生产及设施日程表(PFS),并将其完全集成到zenon中。负责控制系统的人员可以根据计划日期、时间或结果,预先使用工厂日程表来定义哪些生产进程应当在何时被自动触发。举例说明︰在?PFS定义车身车间的哪些通风设备必须在非生产时间段关闭。对一些耗能巨大的设备来说,通过这类措施可以很快实现节能目标。奥迪使用存档数据库和SQL数据库来记录和保存五年内工厂原材料供应和能源方面的所有数据。所有变量值(例如,像消耗掉的热水)刚开始时会被保存在PLC中以防止数据差错,再用实时数据采集(RDA)通讯,以数据块方式写到zenon的存档数据库内。不仅每组变量的值数据被保存在存档案中,还会保存记录的时间戳(毫秒级)和记录时的变量状态。数据由此才能事后进行正确的追溯和分析。报警管理系统会警告操作人员生产过程中所发生的关键事件,并记录所有报警。支持CCS的技术团队找到并修复这些问题或设备的故障。在奥迪匈牙利的系统内,有超过50,000个故障信息的数据点会被分析并进行详尽评估。理论上每个信息聚焦点会出现大约365个可能会出现的问题。在报警消息列表(AML)中,操作人员可以查到何时发生的报警和被触发的原因,以及他们需要如何和在何处进行干预的信息。即使是在奥迪这样的超大型生产工厂中,也能够做到如此精准地以目标为导向,快捷而醒目显示、有针对性的定位于仅在当下发生的重要事件。通过zenon的增强趋势图模块,现场操作和中央控制系统的负责人员可以获取例如能源数值,实际加热测量数值等数据的图形显示信息,通风系统、温度和空气流量信息均可以曲线形式进行显示,方便用户进行对比、分析此,并将结果反应到的决策上。自动化工作站的完整技术文档也被存储在此控制系统中。这使得CCS的员工可以做很多事,例如在线查看设备互连信息、组件清单,以及各自的功能,快速、方便地找到它们的位置。记事本功能可以传递额外的信息?— — 当班次移交时— — 给下一位同事。在奥迪该系统中的用户权限管理是根据角色或功能来构建的︰谁执行哪些操作?— — 例如处理错误,目标数值设置、故障设置,系统参数修改等等。通过zenon的在线语言切换功能,CCS团队员工可以用他们各自国家的语言的解决方案版本。Norbert Németh对全新的中央控制系统感到最满意的是: 让我们感到特别方便的,是整个系统都可以快速清晰的进行趋势查询,以及轻松方便地进行各类应用程序的处理。为此项目上线所做的员工培训量也很少,最好只需一至两天即可。软件系统的更新或功能增加也可以迅速地得到实现,这一切均不需要额外的编程。zenon是我们所建设的服务系统中最佳的平台软件。"

zenon analyzer – 分析, 评估, 优化
    奥迪匈牙利也应用zenon Analyzer来进行数据分析,及在十个客户端上创建报告。为此在Kropf的解决方案中同时也创建了一个对应的设备模型,并根据建筑物、生成类别和消费类别分别描绘了系统中所使用的控制技术的构架和组别。汽车生产者通过使用zenon?Analyzer来评估和分析各个建筑和信息聚焦点的报警信息?— — 根据报警发生的时间段、发生的频率或报警所持续的时间。此外,奥迪也记录和评估所有原材料和建筑的能源消费情况。系统中有许多专门针对各个大厅和建筑所创建的报告,让用户既可选某天或某月来显示此时间段内的能源消费(热、冷水、压缩空气等)情况,也可以通过选择不同月份来对比查看比较后的结果。此外,生产者们还可以通过设置叠加曲线的方式来对像能源消耗和室外温度类的关联性分析。zenon Analyzer还可以生成供高层管理者查看的报告。同时,所有相应权限的员工都可以通过电子邮件方式接收到报告。由于该解决方案允许对实时数据进行分析,故奥迪的员工们可以在任何时候得到所有相关的原材料和能源供应现状的总览报告。奥迪匈牙利上马此项目的目标之一是能够长期持续地减少工厂的能源消耗的费用、高效地部署所有资源,并可持续地维护好工厂的生产环境。zenon Analyzer使我们分析和评价真实状况信息、寻找和挖掘可优化之潜力的想法变成可能。在未来,我们的员工亦会被训练如何来应用zenon Analyzer,以便他们可以使用此工具来将他们自己的想法转为优化工厂能源管理的方式",奥迪匈牙利的Norbert Németh补充道。举一个技术改进的例子︰将传送货物进出的门户显示在控制系统上。如果门打开得太久的话,大厅内的暖空气就会从室内快速扩散到户外去,此进系统自动发送一条消息通知管理人员进行干预。仅仅这一个措施就给工厂带来每年节省42 兆度的成本的绩效。

 

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