کیس‌استادی واقعی: تولید ماژولار در صنعت شیمیایی با SIMATIC PCS neo (Evonik)

خلاصه مدیریتی

اهداف و چالش‌ها

• چابکی در تغییر محصول/فرمولاسیون بدون توقف طولانی خطوط.

• کاهش زمان مهندسی و راه‌اندازی با تیم‌های پراکنده جغرافیایی.

• استانداردسازی بین ماژول‌ها و امکان توسعه تدریجی ظرفیت. Siemens Assets

معماری فنی سیستم

لایه کنترل و DCS

• سیستم DCS: SIMATIC PCS neo (وب‌محور، مهندسی و بهره‌برداری در مرورگر).

• کنترلرهای فرایندی: نسل جدید SIMATIC S7-4100 (ویژه PCS neo؛ کوچک‌تر و کم‌مصرف‌تر؛ تا ۶ اینترفیس Profinet/Profibus). Siemens PressSiemens SupportSiemens Assets

• Connectivity / Gateway: نود ارتباطی SIMATIC CN 4100 برای یکپارچه‌سازی امن و تفکیک ناحیه‌های شبکه. Siemens Support+1

شبکه و امنیت صنعتی

• زیرساخت شبکه صنعتی: سوییچ/فایروال‌های SCALANCE، احراز هویت 802.1X، تفکیک Security Cellها، VPN بین سرورها (Batch/PH/Archive) و کنترلرها. Siemens Support

مهندسی و دیجیتال توین (اختیاری اما توصیه‌شده)

• COMOS برای مهندسی دیتا محور و SIMIT برای شبیه‌سازی و تست سناریوها (FAT مجازی/Virtual Commissioning). Siemens Assets

بهره‌برداری و تاریخچه

• Process Historian / Information Server برای آرشیو و گزارش‌دهی مرکزی تحت وب (قابل میزبانی در اتاق سرور مجزا با تونل امن). Siemens Support

اجزای کلیدی و نقش هرکدام (Bill of System)

(مدل دقیق CPU/کارت‌ها بسته به ظرفیت واحد فرایندی انتخاب می‌شود.) Siemens Support+1Siemens Assets

فرآیند اجرای پروژه (گام‌به‌گام)

1. مدلسازی ماژول‌ها با MTP
   برای هر Skid یا واحد (پرکننده، راکتور، CIP، اسکرابر...) یک MTP تعریف و اینترفیس‌ها (I/O, Services, Faceplates) استاندارد شد. سپس ماژول‌ها در PCS neo فقط ایمپورت و پارامتردهی شدند. Siemens Assets

2. مهندسی موازی چندکاربره
   تیم‌های Evonik و زیمنس/Integratorها هم‌زمان روی پروژه کار کردند (Engineering & Operations در مرورگر)، که زمان توسعه و Commissioning را کاهش داد. Siemens Assets

3. طراحی شبکه و امنیت
   تفکیک لایه‌های AS (کنترلر)، M&C (سرورها/کلاینت‌ها) و DMZ صنعتی؛ اعمال فایروال، VPN، و 802.1X مطابق راهنمای امنیتی PCS neo. Siemens Support

4. شبیه‌سازی و FAT مجازی
   با SIMIT سناریوهای اضطراری/اینترلاک‌ها، توالی‌ها و Batch پیش از حضور در سایت تست شد؛ خطاها زودتر کشف و اصلاح شدند. Siemens Assets

5. راه‌اندازی مرحله‌ای (مرحله‌به‌مرحله)
   هر ماژول پس از اتصال فیزیکی، با Plug & Produce به سیستم افزوده شد؛ پارامترهای ارتباطی و Safety/Interlockها بررسی و فعال شدند. Siemens Assets

6. تحلیل عملکرد و پایش KPI
   داده‌های فرآیندی در Process Historian ذخیره و از طریق Information Server به KPIهای تولید و نگهداری ترجمه شدند. Siemens Support

نتایج و مزایا (طبق گزارش‌ها/اظهارات موردی)

• کاهش زمان مهندسی و راه‌اندازی به‌واسطه مهندسی موازی و MTP؛ اتصال ماژول‌ها با «چند کلیک» و حداقل تغییر مکانیکی. Siemens Assets

• مقیاس‌پذیری بالا (پوشش تا ده‌ها کنترلر) و سرمایه‌گذاری محافظت‌شده (سازگاری عملکردی با CPU 410). Siemens Assets

• کاهش مصرف انرژی و فضای تابلو با S7-4100 و افزایش گزینه‌های ارتباطی صنعتی. Siemens Press

• بهبود امنیت سایبری با معماری سلولی، فایروال/VPN و کنترل دسترسی شبکه‌ای. Siemens Support

نکات اجرایی برای تکرار این موفقیت در پروژه‌های شما

• از ابتدا MTP-محور طراحی کنید تا افزودن یا تغییر ماژول‌ها بدون بازکاری سنگین باشد. Siemens Assets

• زنجیره دیجیتال را کامل کنید: COMOS ↔️ PCS neo ↔️ SIMIT؛ صرفه‌جویی چشمگیر در تغییرات دیرهنگام. Siemens Assets

• سخت‌افزار نسل جدید را انتخاب کنید (S7-4100 + CN4100) برای ظرفیت ارتباطی و پایداری بالاتر. Siemens PressSiemens Support

• امنیت را بخشی از طراحی بدانید (802.1X، VLAN/Segmentation، VPN بین سرورها و AS). Siemens Support

منابع کلیدی

• کیس‌استادی Evonik و تولید ماژولار با PCS neo (مستند زیمنس). Siemens Assets

• معرفی رسمی PCS neo (وب‌محور، پشتیبانی MTP). Siemens

• معرفی S7-4100 به‌عنوان کنترلر نسل جدید ویژه PCS neo و ویژگی‌های ارتباطی/مصرف انرژی. Siemens PressSiemens SupportSiemens Assets

• امنیت صنعتی و معماری مرجع PCS neo (راهنمای پیکربندی امنیت). Siemens Support

• یکپارچگی COMOS/PCS7(neo)/SIMIT برای برنامه‌ریزی تا نگهداشت. Siemens Assets