Mời bạn cùng tìm hiểu về thực tế một mô hình ứng dung hệ thống scada cho nhà máy F&B, về một nhà máy thực phẩm nổi tiếng tại ý. Chúng được áp dụng thành công như thế nào, với những chức năng gì, cho ra hiệu quả ra sao.

Hệ thống SCADA là gì?

SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) được hiểu là hệ thống quản lý tự động hóa quy trình trong công nghiệp với chức năng điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu. Mục đích chính của hệ thống SCADA là kết nối đến các hệ thống điều khiển công nghiệp để thu thập, giám sát, điều khiển và lưu trữ xử lý dữ liệu. Để làm được điều này hệ thống SCADA phải có khả năng kết nối đến nhiều thiết bị. Hệ thống thống nhất nếu có thể nhằm đưa ra một cái nhìn tổng quan hệ thống và can thiệp sâu vào hệ thống khi cần thiết.

SCADA được ứng dụng rộng rãi ở tất cả các lĩnh vực bao gồm: Truyền tải/phân phối/phát điện, Nước và xử lý nước, sản xuất dược phẩm/đồ uống, hóa chất, đồ tiêu dùng, sản xuất thép và vật liệu xây dựng, Điều khiển vận hành trung tâm cho các hệ thống đa nhà máy/đa trạm, giao thông vận tải, Tòa nhà thông minh, Smart City, khai thác/chế biến và phân phối Dầu & Khí…..vv.

SCADA là hệ thống quan trọng hàng đầu đối với các nhà máy công nghiệp lớn bởi khả năng duy trì hiệu quả, xử lý dữ liệu. Giúp đưa ra các quyết định thông minh kịp thời và dự báo các sự cố có thể xảy ra để giảm thiểu downtime. Chính vì vậy, đầu tư xây dựng các hệ thống SCADA đang trở thành xu hướng được nhiều nhà máy công nghiệp tại Việt Nam quan tâm.

Mọi hệ thống SCADA đều có 3 cấp thành phần cấu tạo chính:

• Cơ cấu chấp hành (Bao gồm các thiết bị đo lường như cảm biến, bộ chuyển đổi tín hiệu đo lường, bộ truyền tín hiệu đo và thiết bị chấp hành như động cơ, biến tần, van và các bộ điều khiển van. Vai trò: Các thiết bị có nhiệm vụ đo đạc các thông số và trực tiếp điều khiển.
• Cấp điều khiển (Thiết bị trạm đầu xa RTU (Remote Terminal Unit) và thiết bị điều khiển logic PLC + HMI. Vai trò: nhận tín hiệu từ các thiết bị đo lường và lệnh từ trung tâm điều khiển để trực tiếp điều khiển cơ cấu chấp hành.
• Cấp giám sát và thu thập dữ liệu (Bao gồm hệ thống máy chủ và màn hình giao diện HMI. Vai trò: giám sát hoạt động hệ thống, trực tiếp gửi lệnh điều khiển cho cấp điều khiển và thu thập dữ liệu từ hệ thống.

Sau đây mời các bạn cùng tìm hiểu về thực tế một mô hình hệ thống SCADA được áp dụng thành công như thế nào, với những chức năng gì, cho ra hiệu quả ra sao ở một nhà máy sản xuất thực phẩm nổi tiếng tại nước Ý. Ứng dụng các phần mềm AVEVA (tên cũ gọi là Wonderware) để thu thập và lưu trữ dữ liệu sản xuất nhằm truy suất lịch sử phả hệ các thành phần NVL, điều khiển và giám sát ở mức độ tối ưu nhất nhằm đạt được sự nhất quán tiên quyết về chất lượng sản phẩm.

Ví dụ về mô hình scada cho nhà máy F&B tại Ý

TERAMO, Ý - Amadori là một trong những công ty dẫn đầu thị trường trong ngành chế biến thực phẩm. Được thành lập tại San Vittore di Cesena bốn mươi năm trước. Tập đoàn - với doanh thu hơn 1 tỷ euro vào năm 2008 - dẫn đầu thị trường Ý với 16 nhà máy công nghiệp, 33 công ty con và 6.400 nhân viên.

Truyền thống và sự đổi mới là điểm nổi bật của Tập đoàn: bao gồm một đội ngũ chuyên nghiệp đưa ra các giải pháp ẩm thực sáng tạo và nỗ lực cung cấp các sản phẩm tươi ngon và an toàn cho người tiêu dùng. Trong nhà máy chế biến ở Teramo, nơi sản xuất các sản phẩm tẩm bột và dây chuyền “Il Campese”. Việc kiểm soát nhiệt độ đầy đủ là điều cần thiết để đảm bảo chất lượng sản phẩm cao.

Sự nổi tiếng của Tập đoàn Amadori đã tăng lên rất nhiều trong vài năm qua, nhờ quảng cáo có lời chứng thực của công ty và khẩu hiệu "được đảm bảo bởi Francesco Amadori". Bằng cách nhấn mạnh chất lượng cao của các sản phẩm gia cầm của mình trong các phiên bản khác nhau. Công ty đang gửi đi một thông điệp mạnh mẽ và quan trọng.

Trong những năm gần đây, Amadori luôn yêu cầu các giải pháp sáng tạo nhất, nhận thức rằng đổi mới công nghệ cho phép chúng tôi duy trì khả năng cạnh tranh trên thị trường. Và mục tiêu này đã dẫn chúng tôi đến việc triển khai Wonderware bởi các nền tảng AVEVA. ”-

Carlo Caramanico,
Software Support, Cid Engineering

Phân tích nhiệt độ lý tưởng trong nhà máy F&B

Một trong những thách thức quan trọng nhất mà các nhà máy công nghiệp phải đối mặt là đảm bảo mức độ chất lượng cao. Phần nhạy cảm nhất của sản xuất là quản lý nhiệt độ chính xác, cả trong quá trình chế biến và các bước dự trữ và bảo quản.

Nhiệt độ phải được giữ ổn định trong các kho lạnh dùng để bảo quản thịt đã giết mổ để ngăn thịt nhanh bị hư hỏng.

Điều quan trọng là tránh phỏng đoán cài đặt nhiệt độ trong các bước xử lý và mọi bộ phận được giám sát liên tục để ngăn chặn việc sửa đổi các chỉ số nhiệt độ. Ví dụ, nhiệt độ cao có thể thúc đẩy vi sinh vật phát triển, gây rủi ro cho chất lượng sản phẩm. Ngược lại, nếu nhiệt độ quá thấp, thịt sẽ khó ninh.

Đây là chiến lược đối với hoạt động toàn cầu vì những khó khăn trong giai đoạn phân tách có thể làm chậm quá trình sản xuất, ảnh hưởng đến toàn bộ chuỗi cung ứng.

Hơn nữa, nếu các điều kiện không được tối ưu hóa, một phần thịt có thể vẫn còn trên xương, gây lãng phí đáng kể ảnh hưởng đến lợi nhuận kinh doanh nói chung.

Amadori đã thành công nhờ sự đổi mới và quyết định quản lý toàn bộ trực tiếp chu kỳ sản xuất, cho phép kiểm soát ngay lập tức mọi bước sản xuất. Điều này bao gồm việc lựa chọn nguyên liệu thô, trang trại, trại giống, nhà máy thức ăn chăn nuôi, nhà máy chế biến, đóng gói và phân phối

- Các Mục tiêu triển khai scada cho nhà máy F&B

• Tối ưu hóa việc quản lý nhiệt độ trong các bước chế biến thịt
• Đảm bảo khả năng truy xuất nguồn gốc, với dữ liệu nhiệt độ chính xác cho mọi bước: chế biến, dự trữ và bảo quản
• Triển khai hệ thống nâng cao hiệu quả nhà máy

- Các Thách thức triển khai

• Khó khăn trong việc di chuyển phần mềm từ phiên bản lỗi thời sang hệ thống có khả năng mở rộng và đổi mới cao
• Tạo một hệ thống kiểm soát nhiệt độ có thể điều chỉnh theo điều kiện thời tiết bên ngoài

- Giải pháp scada cho nhà thực phẩm sử dụng

• InTouch HMI
• Historian
• Historian Clients

- Kết quả đạt được khi triển khai scada cho nhà máy F&B

• Giải pháp cho phép tuân thủ các quy định của chính phủ
• Tối ưu hóa chu trình sản xuất và quản lý năng lượng
• Tự động hóa chu trình sản xuất đã giúp loại bỏ các lỗi nhập dữ liệu thủ công
• Giải pháp ban đầu chỉ được triển khai ở một số bộ phận, nhưng hiện đã được triển khai ở tất cả các khu vực quy trình khác.

Cùng nhau Lớn mạnh

Vì những nhu cầu này, Amadori tập trung vào việc triển khai các hệ thống có khả năng tối ưu hóa việc quản lý nhiệt độ trong các bước chế biến và tồn kho. Sự hợp tác chung này đã được củng cố trong suốt nhiều năm và Cid Engineering đã hỗ trợ tất cả các nâng cấp và triển khai các nền tảng mới của Amadori.

 “Amadori luôn yêu cầu các giải pháp sáng tạo nhất, nhận thức rằng đổi mới công nghệ cho phép họ duy trì khả năng cạnh tranh trên thị trường. Tầm nhìn này đã dẫn đến việc triển khai Wonderware bởi các nền tảng AVEVA. Việc lựa chọn đã được xác định bởi thực tế là, với tư cách là các đối tác đủ điều kiện, chúng tôi có nhiều kinh nghiệm trong các ứng dụng này, cũng như thực tế là AVEVA đã giới thiệu các giải pháp sáng tạo có khả năng đáp ứng các nhu cầu phức tạp của hoạt động kinh doanh.

Caramanico nói.

Tiết kiệm và Chất lượng khi ứng dụng Scada cho nhà máy F&B

Quản lý nhiệt độ đã được nghiên cứu chính xác trong những năm qua, cụ thể là tác động của nó đối với việc tiết kiệm và hiệu quả năng lượng. Hệ thống cũ dựa trên bộ điều nhiệt đơn giản, có đặc điểm là phản ứng quá chậm. Mặt khác, HMI InTouch do Wonderware cung cấp cho phép hoạt động thông minh. Hệ thống có thể quản lý việc kích hoạt của hệ thống điều hòa không khí theo nhu cầu thực tế và nó cũng thiết lập công suất cần thiết để đảm bảo điều kiện lý tưởng.

Ngoài các giá trị nhiệt độ, chất lượng không khí và độ ẩm cũng phải được tính đến. Đặc biệt, độ ẩm phải được giữ trong các giá trị đặt trước để bảo vệ môi trường lành mạnh cho người vận hành trong nhà máy chế biến. Các nút HMI InTouch giúp phân tích điều kiện môi trường, giúp kiểm soát hệ thống điều hòa không khí.

Chính khả năng hoạt động hiệu quả cho phép hệ thống bật tắt theo các chu trình làm việc khác nhau, trong cả các tính toán tự động.

Bằng cách đánh giá các điều kiện bên ngoài, hệ thống xác định thời gian cần thiết để đạt được nhiệt độ theo nhu cầu thực tế. Điều này ngăn cản việc làm mát sớm các môi trường nhất định và loại bỏ việc hoãn xử lý do chưa đáp ứng được các điều kiện tối ưu.

Lịch sử của Nhiệt độ

Việc tối ưu hóa các thước đo môi trường có tác động mạnh mẽ đến chất lượng sản phẩm và điều kiện làm việc của người vận hành. Nó cũng đóng một vai trò quyết định trong việc truy xuất nguồn gốc thực phẩm chính xác. Các quy định của ngành yêu cầu truy xuất lại tất cả các điều kiện hoạt động mà thực phẩm đã trải qua và các cơ quan chức năng luôn kiểm tra thông tin này. Trong nhiều trường hợp, các khách hàng lớn cũng muốn xác minh sự tuân thủ hợp đồng của các quy trình sản xuất

Trong quá khứ, tất cả các giá trị này được nhập thủ công bởi các nhà khai thác. Nhưng cách làm việc này đã gây ra nhiều vấn đề đáng kể, cả về nhu cầu sử dụng thêm các nhà khai thác phiên âm thông tin theo cách thủ công, cũng như nguy cơ cao xảy ra lỗi khi phiên mã của con người.

Lịch sử được cung cấp bởi Wonderware được thiết kế đặc biệt cho quá trình lịch sử hóa và lưu trữ dữ liệu quy trình và giúp giải quyết vấn đề này. Máy khách lịch sử cung cấp quyền truy cập vào tất cả dữ liệu quy trình được lưu trữ và chuyển đổi dữ liệu: Đó thành đồ họa và thông tin hữu ích cho phép người vận hành hình dung trực quan các xu hướng nhiệt độ liên quan đến sự kiện lịch sử.

Tính năng từ hệ thống scada cho nhà máy F&B cũng giúp truy xuất nguồn gốc và nó cũng cho phép người vận hành được thông báo ngay lập tức về các tình huống hoạt động bất thường. Bằng cách này, có thể đáp ứng nhanh chóng các trường hợp sai lệch so với giá trị đặt, nhiều lần trước khi sự cố xảy ra. Giải pháp AVEVA cũng có khả năng mở rộng cao. Trong khi ban đầu chỉ được triển khai ở một số bộ phận hạn chế. Giải pháp hiện đã được triển khai trong tất cả các lĩnh vực quy trình khác. Đảm bảo tối ưu hóa chu trình sản xuất và quản lý năng lượng trong toàn bộ nhà máy Teramo.

Khi Amadori chọn thay thế PLC S5 cũ bằng PLC Siemens S7 mới hơn, điều đó có thể được thực hiện mà không ảnh hưởng đến giải pháp phần mềm AVEVA. Khi phần cứng mới đã được cấu hình, nó sẽ được triển khai ngay lập tức mà không có tác động tiêu cực nào đến chu trình sản xuất. Nhờ các công nghệ tiên tiến và sáng tạo nhất, có thể đảm bảo mức hiệu quả cao nhất mà luôn đảm bảo sản phẩm chất lượng cao.

Liên hệ ngay cho chúng tôi để được tư vấn triển khai Scada cho nhà máy F&B

Email:qsystems@hn.vnn.vn
Tel: (+84) 24.3976 0144.