Nyeste PLC-platform fremtidssikrer produktionen af fødevareingredienser
CP Kelco er en af verdens førende producenter af fødevareingredienser og har nu fået fremtidssikret sin produktion med den nyeste generation af PLC fra sin mangeårige samarbejdspartner DI-Teknik.
CP Kelco er en af verdens førende producenter af fødevareingredienser – herunder pektin og carrageenan – og koncernens største fabrik ligger i Danmark – i Lille Skensved.
Her på verdens største pektinfabrik kører produktionen 24 timer i døgnet, 365 dage om året. Kunderne er bl.a. fødevare- og drikkevareproducenter, som har brug for ingrediensernes stabiliserende effekt. For eksempel anvendes ingredienserne fra CP Kelco i et produkt, som alle bruger hver dag – tandpasta.
Den højautomatiserede produktion hos CP Kelco er helt afhængig af bl.a. PLC-teknologi, og de nuværende PLC-løsninger er ved at have nået en alder, hvor en fremtidssikring er blevet nødvendig. Derfor har CP Kelco fået leveret en helt ny PLC-platform fra sin mangeårige samarbejdspartner DI-Teknik, som er specialister i både industriel el og automation.
”Vi står i en situation, hvor stadig mere af vores PLC-hardware kan blive svær at udskifte, fordi den er udgået af markedet, så vi skal i gang med at flytte vores produktion over på en ny, fremtidssikret PLC-platform – både når det gælder hardware og software. Det kommer ikke til at ske på én gang, men nu er vi begyndt med et trykfilter som det første anlæg, og så flytter vi gradvist flere og flere anlæg over på den nyeste version af Siemens PLC-platform – TIA Portal 17 – som understøtter de nyeste PLC-komponenter,” siger Henrik Parbo, Manufacturing IT Engineer hos CP Kelco.
To nye PLC-biblioteker
At flytte over på den nyeste PLC-platform fra Siemens vil give CP Kelco en række fordele.
”Fabrikken kører med et meget højt automationsniveau, men vi har et behov for særligt tilpassede løsninger og kan ikke bare købe plug-and-play-løsninger. Vi har egne tekniske standarder, og derfor har vi haft brug for en leverandør som DI-Teknik, der har kompetencerne til at udvikle særligt tilpassede PLC-løsninger. Det har vi fået nu og dermed opnået bedre styring af vores processer end tidligere, hvilket også er forudsætningen for den fortsatte optimering af vores produktion,” siger Andriy Shmorhun, Manufacturing IT Team Supervisor hos CP Kelco.
Konkret har DI-Teknik leveret to PLC-biblioteker – et bibliotek med standardblokke til styring af de forskellige produktionsprocesser og et bibliotek til styring af sikkerheds-PLC, som skal overtage ved sikkerhedskritiske fejlmeldinger og overskridelse af grænseværdier med relation til sikkerhed. Herudover er leveret den nødvendige dokumentation.
”Der er tale om en softwareleverance, hvor CP Kelco nu har fået standardværktøjer til at etablere nye PLC-løsninger, efterhånden som behovet opstår. Man kan sige, at vi har leveret murstenene, og nu skal de selv bygge huset,” siger Morten Ulrik Hansen, Software Engineer hos DI-Teknik.
Bedre informationer til operatører
For CP Kelco er der flere gevinster ved at skifte til den nyeste PLC-platform fra Siemens.
”Vi kommer nu til at arbejde med den nyeste PLC-teknologi og er derved sikret support og mulighed for at anvende de bedste løsninger mange år frem. Vi får også fordel af alle de fremskridt, der er sket de seneste 20 år, siden vores ældste PLC-løsninger blev taget i brug. Der er trods alt sket en del på den tid, som vi kan få glæde af i form af større fleksibilitet i valget af løsninger, bedre mulighed for optimering, styring af PID-controllers og andre komponenter, foruden integration og dataudveksling med andre systemer,” siger Andriy Shmorhun.
I det daglige får operatørerne i produktionen også bedre feedback og information om de processer, som de har ansvaret for.
”Hvis et program for en proces giver problemer, er der nu mulighed for at give operatørerne langt bedre informationer i forbindelse med både fejlsøgning og fejlretning. Det forventer vi bliver markant bedre. Den nye PLC-version kan håndtere tekster langt bedre, hvilket er vigtigt for operatørerne, når det for eksempel gælder beskrivelser af, hvad de skal gøre for at få en proces genstartet, hvis for eksempel en ventil ikke åbner,” siger Henrik Parbo.
”Vi kan nu gentænke hele vores måde at styre produktionen på. Vi hænger ikke længere fast i begrænsningerne fra de gamle styringer, men kan redesigne på en langt bedre måde, hvor vi kan programmere med det nye standardbibliotek, som sikrer, at vi ikke skal starte fra bunden hver gang,” siger Andriy Shmorhun.
CP Kelco kan nu lægge deres egne tilpassede løsninger ovenpå Siemens TIA Portal 17 ved hjælp af Siemens Openness, som også gør autogenerering af kode nemmere.
”Autogenerering af PLC-kode har to store fordele: Man sparer tid, og man undgår mange fejl, der ville være opstået i manuel kodning. Vi kan nu anvende parametrering, hvor man anvender procesparametre i stedet for at kode alting fra bunden. I stedet for at kode alle ønskede funktioner i en motor, kan vi i stedet bare angive motortypen, og så bliver det automatiske genereret i koden. Sammen med Openness-værktøjet fra Siemens giver det både en forenklet, tidsbesparende proces og den ønskede sikkerhed, når vi sætter nye anlæg i drift eller ændrer eksisterende processer,” siger Henrik Parbo.
Projektgruppe og workshops
Hos DI-Teknik blev der nedsat en projektgruppe, som har varetaget opgaven med at levere den nye PLC-platform til CP Kelco.
”Da vi fik afklaret, at CP Kelco ikke ønskede at bruge vores standard PLC-løsning, igangsatte vi en proces med workshops for at få præciseret og beskrevet deres nye løsning, inden vi gik i gang med at udarbejde de nye standardbiblioteker. I dette tilfælde har kunden selv haft stærke PLC-kompetencer, og det har givet en meget spændende proces, hvor jeg tror, begge parter har lært noget undervejs og er blevet klogere på fordele og ulemper ved forskellige typer PLC-løsninger,” siger Morten Ulrik Hansen.
Opgaven for DI-Teknik har været at levere to standardbiblioteker, som CP Kelco herefter selv har overtaget ansvaret for.
”Nu har CP Kelco fået biblioteker bygget til den nyeste version af TIA Portalen, som muliggør en langt bedre overblik over deres PLC-komponenter, efterhånden som de ruller platformen ud på deres produktionsanlæg. De får en langt bedre og hurtigere mulighed for at opdatere ældre PLC-versioner med nogle få klik, så en hel produktionslinje opfører sig ensartet,” siger Mads Haack, Software Engineer hos DI-Teknik.
Bibliotekerne er koblet til Versiondog, som håndterer filer, backup og versionsstyring af software og firmware.
”Kommunikationen mellem biblioteker og Versiondog sikrer versionsstyring og dermed en ensartet struktur og nyeste versioner hele vej gennem. Der er desuden fuldstændig historik og logning af alle aktiviteter på PLC-blokkene – hvem har lavet hvilke ændringer hvornår,” siger Mads Haack.
Helt uafhængig PLC-løsning
I alt har DI-Teknik leveret 25 PLC-blokke svarende til funktioner og komponenter – fx motorer, ventiler og pumper – med mulighed for at foretage de nødvendige målinger og fastsætte grænseværdier – for bl.a. flow, temperatur, tryk, pH og turbiditet.
”Den nye PLC-platform muliggør også, at man kan ændre en proces uden at standse det igangværende produktionsbatch, så man undgår stop, genstart og produktionstab,” siger Morten Ulrik Hansen.
Den nye platform er afprøvet hos DI-Teknik på en teststand, så der er opnået en robust løsning, inden den implementeres hos CP Kelco.
”De indledende tests hos DI-Teknik har været med til at sikre en god start på brugen af den nye platform på fabrikken. Vi har også vores egne sikkerhedsspecialister, som har hjulpet, da vi lavede det nye sikkerhedsbibliotek og sikkerhedskoden. Det kan være svært at standardisere sikkerhed på PLC-niveau, fordi risici og grænseværdier varierer fra anlæg til anlæg, men foreløbig ser det ud til at fungere efter hensigten,” siger Morten Ulrik Hansen.
Som mange andre virksomheder oplever CP Kelco stigende krav til at beskytte sig mod cyberangreb.
”Vi står over for en fremtid, hvor virksomheder må forvente en øget risiko for cyberangreb, og derfor skal vi hele tiden tænke i øget cybersikkerhed. Vi forventer, at den nye PLC-platform bedre vil kunne understøtte vores fremtidige sikkerhedskrav,” siger Andriy Shmorhun.
Det har været et ufravigeligt krav fra CP Kelco, at den nye PLC-platform var helt leverandøruafhængig, så virksomheden frit kan vælge sin fremtidige samarbejdspartner, når det gælder PLC-løsninger.
”DI-Teknik har været helt forstående over for vores ønske om, at deres løsning ikke er afhængig af dem i fremtiden, så det nu er 100 procent vores egen kode. Nu kan vi frit vælge PLC-programmør fremover, og vi har selv gode interne PLC-kompetencer og derfor mulighed for selv at arbejde videre med den løsning, som DI-Teknik har leveret. Fremover kan vi nu beslutte, om vi selv programmerer vores nye løsninger, eller vi beder en ekstern leverandør om hjælp. Det giver os den optimale kontrol og fleksibilitet samtidig,” siger Henrik Parbo.
Godt samarbejde
CP Kelco roser samarbejdet og processen med DI-Teknik. Før DI-Teknik blev valgt som leverandør, havde CP Kelco en dialog med andre mulige leverandører.
”Den indledende dialog med andre leverandører gjorde det klart for os, hvordan det ikke skulle gøres. Så det var godt at få DI-Teknik på banen. De har prøvet den slags opgaver før og lagde en plan for forløbet. Vi har været ovenud tilfredse. De har lyttet til os hele vejen igennem og haft forståelse for vores behov og ønsker,” siger Henrik Parbo.
Undervejs har DI-Teknik leveret ugentlige statusrapporter på projektets fremdrift, så CP Kelco har været opdateret på både de tekniske og økonomiske aspekter og har kunnet prioritere de udestående opgaver i forhold til budgettet. Den nye PLC-platform fra DI-Teknik er leveret til aftalt tid og budget.
”Vi begyndte med workshops for at få afklaret og beskrevet den løsning, vi ønskede. Begge parter kommer med stærke PLC-kompetencer, så det har været en faglig tung dialog. Når man ikke bare skal have en standardløsning, er den indledende dialog meget vigtig, så leverandøren ved, hvilke ønsker og krav der er hos kunden. Vi har oplevet god og sikker rådgivning, og DI-Teknik har altid haft dokumentationen i orden for deres forslag, hvilket er vigtigt, når der har været standarder, direktiver og protokoller, som skulle følges. Her er det meget vigtigt med en erfaren og videnstung partner,’’ siger Andriy Shmorhun.
Nu har CP Kelco selv overtaget udrulningen af den nye PLC-platform på sine produktionsanlæg.
Den nye PLC-løsning til CP Kelco omfatter:
– To biblioteker med i alt 25 standard-PLC-blokke: Et bibliotek til standardprocesser og et bibliotek til sikkerhed
– TIA Portal V17, med Openness – nyeste PLC-løsning fra Siemens
– Versiondog – automatiserer håndtering af software og data, herunder opdateringer og backup
PLC-hardware
Løsningen fra DI-Teknik har gjort CP Kelco klar til nyeste generation af PLC-komponenter:
– Simatic S7 – understøtter 1200- og 1500-serien
– Dobbelt PLC-løsning: 1 PLC til processtyring (Siemens 1517-3 PN) + 1 PLC (Siemens 1516F-3 PN/DP) til sikkerhed
Software
– Siemens TIA Portal 17
– Interface til ABB System 800xA
– Kommunikation mellem PLC og SCADA: OPC UA og OPC DE
– Øvrige platforme for datakommunikation: Profinet, Profibus DP, Profibus PA, Siemens Open User Communication, I-Device.
Fordele ved ny PLC-platform
– Fremtidssikring af PLC-styret produktion – minimum 20 års forventet levetid
– Større fleksibilitet i styring af processer og produktion
– Bedre understøttelse af procesoptimering
– Højere informationsniveau til operatører – giver hurtigere fejlsøgning og fejlretning – mindre nedetid
– Hurtig opdatering af alle PLC-komponenter
– Bedre cyber-sikkerhed
– Processer kan ændres uden produktionsstop
– Undgå dublering af tag-nr.
Artiklen er udarbejdet af JJ Kommunikation i samarbejde med CP Kelco og DI-Teknik. Du kan downloade artiklen som bla. er udgivet i fagbladet Maskinmesteren februar 2022 lige her: MM 02_2022_DI Teknik
Kontakt os
Du er meget velkommen til at kontakte os telefonisk på +45 5657 0066 eller via vores kontaktformular, hvis du vil vide mere om vores kompetencer inden for design og programmering af kundespecifikke standarder.