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位于愛荷華州道奇堡的玉米加工廠，自2011年來一直是嘉吉食品和農業(yè)業(yè)務的一部分。該工廠主要生產(chǎn)乙醇和原料，并率先嘗試數(shù)字化轉型，成為幫助嘉吉實現(xiàn)將本增效的創(chuàng)新工廠。

玉米加工過程包括檢查、清潔、浸泡和分離。浸泡是非常重要的連續(xù)批處理過程。嘉吉北美儀控負責人John Krueger在2019年艾默生全球用戶大會上說到：“我們將玉米浸泡在添加了化學制劑的液體中，如果浸泡時間不夠，玉米會變脆；如果浸泡時間過長，則會變成糊狀。這兩種情況都會損害我們的收益。”

嘉吉的問題與儲罐底部的篩網(wǎng)堵塞有關，由于玉米經(jīng)常堵塞篩網(wǎng)，導致難以讀取液位數(shù)據(jù)。一旦玉米粒進入篩網(wǎng)，手動清潔篩網(wǎng)既費時又危險。

Krueger 提出：“儲罐底部有一個環(huán)形集管，可沖洗篩網(wǎng)。但玉米粒堵塞篩網(wǎng)后會產(chǎn)生墊層，導致溢出，液位儀出現(xiàn)問題，因此需手動拆除篩網(wǎng)。”

由于浸泡過程不在控制室附近進行，所以員工步行五分鐘才能到達現(xiàn)場，然后使用梯子進入儲罐底部，清除噴嘴上的堵塞物。

Krueger 解釋：“這個操作對現(xiàn)場人員帶來安全隱患，因為閥門一直處于打開狀態(tài)。”

我們向技術工程師提出要求：將30個環(huán)形集管閥實現(xiàn)自動化操作并制定控制方案，能在正確的間隔加水，保持濾網(wǎng)清潔，減少管路堵塞，優(yōu)化整個陡坡的水流，并減少人工干預。Krueger補充：“領導層要求我們在兩周內實現(xiàn)這一目標。”

嘉吉公司John Krueger介紹他們如何在愛荷華州玉米加工廠使用CHARM降低成本并提高安全性。

像CHARM一樣高效工作

傳統(tǒng)方案應該是使用一個電磁閥，但控制系統(tǒng)的I/O 點數(shù)有限。Krueger解釋：“我們只有10％的I/O備用容量，同時，硬件布線、位置選擇和時間成本都不允許。基于現(xiàn)有的DeltaV系統(tǒng)，我們期望利用帶CHARMs功能的ASCO 580。我們有圖紙，能輕松修改32個閥組的現(xiàn)有機柜。”

每個CHARM I/O卡（CIOC）最多可容納96個I/O通道。在這種情況下，使用兩根電纜通過閥組將32個電磁閥和64個CHARM連接至DeltaV系統(tǒng)。Krueger補充：“一旦調整好機柜，我們就準備調試。”

艾默生流體與運動控制業(yè)務開發(fā)經(jīng)理Mike Unterreiner解釋說：“該模塊的優(yōu)勢之一是預置診斷功能，通過與DeltaV系統(tǒng)緊密連接，如果線圈短路，DeltaV系統(tǒng)會顯示錯誤消息。同時，每個閥組都連接到CHARMs底板，還可以診斷總線電纜狀況。”

ASCO CHARMs的最大優(yōu)勢是可以降低成本。與傳統(tǒng)方法相比，CHARMs降低了30~40％的安裝成本，且消除了工廠對第三方Profibus網(wǎng)絡的需求。由于DIN導軌安裝在機柜中，因此簡化了安裝。Unterreiner認為：“安裝后，調試時間很短。DeltaV系統(tǒng)會自動檢測是否連接到電磁閥端口并自動配置。電磁閥端口上有標簽，調試時，電磁閥上的指示燈會亮，表示正在工作，避免工作人員冒險操作。而且，最重要的是該項目在管理層要求的兩周內成功完成。

成就標桿

通過系統(tǒng)的少許修改，實現(xiàn)道奇堡工廠此區(qū)域工作的標準化。Krueger 表示：“公司管理層認為該系統(tǒng)改造，并采用ASCO 503s實現(xiàn)標準化，取代現(xiàn)有的電磁閥組設計，還對四通閥進行了標準化，而非三通閥后進行了大范圍推廣。新設計降低了成本，雖然性能不如道奇堡工廠的系統(tǒng)卓越，但因為并非所有工廠都有DeltaV系統(tǒng)，因此我們對該解決方案很滿意。”

關于艾默生

艾默生（美國紐約證券交易所代碼：EMR）是一家全球性的技術與工程公司，為工業(yè)、商業(yè)及住宅市場客戶提供創(chuàng)新性解決方案。自動化解決方案業(yè)務幫助過程、混合和離散行業(yè)制造商優(yōu)化其能效和運營成本，促進生產(chǎn)，確保人員安全和保護環(huán)境。商住解決方案幫助確保人類舒適度和健康，保障食品質量和安全，提升能效，打造可持續(xù)發(fā)展的基礎設施。