酿酒厂的自动化

West End酿酒厂进行的自动化改造为工厂带来了最佳的生产灵活性，提高了整个生产过程的效率。

　　南澳大利亚的West End酿酒厂始建于1859年，1888年成为South Australian酿造公司(SAB)的一部分。自那以来，West End酿酒厂一直是SAB的一家主要生产厂，它不断发展，实现产品范围的多样化，为州内和全国销售提供一系列的啤酒。该酿酒厂最为著名的产品包括West End和Southwark品牌。在1993年，SAB收购了澳大利亚最大的饮料营运商Lion Nathan（狮王啤酒），West End酿酒厂得以扩展产品范围，开始了大量代工包装业务，特别是在不断增长的即饮饮料如酒精混合饮料领域内。
　　灌装和包装阶段是饮料生产的一个关键阶段。在SAB的West End酿酒厂，灌装车间内置运送线和加工台，空瓶从底楼的储藏区通过传送线运往一楼的灌瓶室，不管要灌入哪种冷饮，瓶子在灌装车间里都要先分别经过不同的加工台进行清洗、干燥。灌瓶压盖之后进行巴氏灭菌，之后的贴标与包装有许多不同的选择。

　　多样化带来了挑战
　　SAB的瓶装产品正在实现多样化，给不同产品使用不同包装线灌装车间的运转带来了挑战。据SAB West End酿酒厂的电气工程师Richard Boiwko说，这意味着在两条线之间中途没有交叉，一条包装线上的产品若需要在另一条线上进行操作，至少分别要在两条线上完整地通过一遍。
　　Boiwko说：“我们需要一个更为灵活、更易管理的系统。现在不同的装瓶流程和产品已增至大约50种，我们需要减少产品转变带来的影响，提高效率。”
　　2001年，该酿造厂开始了灌装车间的改造，改造会带来最佳的生产灵活性，提高整个生产过程的效率。Boiwko列出的改造目标，包括构建先进的自动化和通信系统，以存储不同包装流程对应的多种生产方法并加强故障诊断；包括将固定速度的传送器升级为可变速传送器，与控制系统相结合，自动调整传送速度以达到多件产品堆叠的最优化，并为产品堆叠提供缓冲；还包括更为灵活的生产线布置，允许产品在多个平台之间进行路线转换。
　　此外，速度的提升也极为关键。每年圣诞、新年期间，酿酒厂停产，只有这时才可能完成速度的改造。改造包括机械部分的重新布置、增添传送器、电气安装与试车。

　　交钥匙的自动化及控制工程
　　Sage自动化公司是一家总部位于Adelaide的自动化方案提供商和Rockwell 自动化的系统集成商。在灌装车间改造中，这家公司承包了自动化及控制系统交钥匙工程中的设计安装和试车工作，包括整合现有设备（每台设备操纵一个加工台）和控制115个新的变速传送器。这些传送器在加工过程和包装台之间运输包装瓶，运送速度可高达700米/分钟。
　　Rockwell 自动化公司是SAB首选的自动化合作者，Sage自动化公司的控制方案是基于Rockwell 自动化公司的信息可流通的企业三层通信体系。该体系包含用于监控和维护的以太网通信，有用于提高生产力、增强确定性控制及互锁的ControlNet（控制网）通信；还有处于工厂基础设备层的DeviceNet（设备网）现场总线。
　　Sage自动化公司的技术开发经理James Wakefield说：“正是有了Rockwell自动化公司的三层通信机构，整个项目才可能实现。使用通信网络代替硬连线，继续使用的老设备才能更紧密地结合到整个控制结构中去，以实现更大程度的集中智能。”
　　SAB控制与通信系统包括一个Allen-Brad-ley ControlLogix处理器，通过以太网联接到监控的人机界面(HMI)，通过确定的ControlNet联接到远处的ControlLogix机架。两个ControlLogix机架都支持DeviceNet与数据高速路Plus (DH+)的通信。
　　工厂中继续使用的系统主要有基于Allen-Bradley SLC 5/04可编程控制器对现有设备，比如卸垛机、清洗机、打标机、单一化器和分配器进行管理。这些设备通过允许智能控制和过渡程序的DH+网络以及Ethernet和ControlLogix集成为新系统的一部分。
　　传送系统的现场设备通过DeviceNet现场总线实现一体化。其中包括115个分布在现场的交流可变速驱动、162个Allen-Bradley接近感应器，以及32个原有的安装在配电盘上的驱动、30个光电感应器、Flex输入／输出和指示灯串——总共有330个节点，由8个DeviceNet扫瞄器予以支持。

West End酿酒厂的灌装车间内有运送线和加工包装台。
　　监视维护层也使用以太网通信，这一层以配备Rockwell Software RSLinx软件的SCADA主站作为输入/输出服务器，还有一个二级编程终端，用于在线编程与诊断。以太网还用于连接原有的热收缩包装机并向其传送信息。该包装机最近已经由Sage公司进行升级，使用单独的基于ControlLogixR的系统进行控制，该系统集成了运动控制。
　　Wakefield说：“这是一种现代的控制系统，设计与灌装车间的柔性机械装置相匹配。系统结构的配置十分容易，这意味着我们能够将注意力集中在对过程本身的调试，而不是忙着对控制系统进行调试。”

　　结果
　　Boiwko对于改造的成功十分兴奋，他解释说由于提高了灵活性，效率不断增加，显著提升了总体产量。工厂总体产量的提高是基于几个因素，比如增加了产品通过灌装车间路径的灵活性，这是对于50多种产品路线与设置进行管理，加上新的传送器布置共同带来的成果。其他因素包括沿传送带配有感应器，并且能够利用DeviceNet集成驱动自动调整传送器速度从而减少物品堆积，DeviceNet还提供了先进的诊断和报警手
段，能够即时纠错。 Wakefield说，使用DeviceNet现场总线系统本身就能大大节约装置成本。“沿着每个传送装置都有DeviceNet电缆，我们能够在所有需要传感器的地方都插入一个传输接入点。智能通信增加的优势，促进了试运行和在线诊断，总共节约了6％的装置成本。” Boiwko补充说，使用DeviceNet上现场安装的交流驱动，就不再需要电机控制的屏蔽电缆。他说：“这很容易就为我们又省下了5万美元。”