AS_05_2021

Giugno/Luglio 2021 Automazione e Strumentazione INDAGINE approfondimenti 42 logia di automazione su quattro diversi livelli: COMP, FEA, PEA, MP. Il livello gerarchico di base (COMP) è costi- tuito da componenti come macchine, tubazioni, raccordi, mentre in termini di tecnologia di auto- mazione si basa su quadri elettrici e materiale di installazione. Le attrezzature e le macchine costituiscono il cuore della tecnologia di processo nel succes- sivo livello chiamato Functional Equipment Assembly (FEA). All’interno dei FEA, i compo- nenti sono raggruppati in modo da formare una speciale funzione di processo (pompe, motori, raccordi, tubazioni ecc.). Il livello successivo è chiamato Process Equipment Assembly (PEA). Esso consiste di almeno un FEA e gestisce una fase di processo dedicata (come alimentazione, reazione, downstream ecc.). Nello strato superiore, diversi PEA sono col- legati ad un impianto modulare (MP). Le con- nessioni sono realizzate tramite meccaniche e interfacce dati. L’automazione decentralizzata dei diversi PEA è integrata nel livello Process Orchestration Layer (POL). In sostanza lo strato modulare è costituito da una serie di moduli intelligenti descritti sulla base dello standard MTP, ognuno dei quali può offrire servi- zi come controllo, HMI, supervisione, cronologia, diagnostica e ar- chiviazione. Questi moduli intelligenti pre-automatizzati possono essere fa- cilmente aggiunti, allocati e regolati in base alle esigenze di produzione. Il livello di orche- strazione, colle- gato per esempio tramite OPC UA a quello modulare, è una combinazione di operazioni e di attività di supervisione e controllo dei differenti moduli. Un impianto modulare consente quindi un’integrazione rapida e flessibile dei moduli. L’automazione modulare ad esso associata riduce i costi, i rischi e i tempi di sviluppo eliminando le interfacce non standard. Va inoltre considerato che il processo di stan- dardizzazione cambia il funzionamento e il monitoraggio degli impianti. Di conseguenza cambiano anche i processi di manutenzione e progettazione portando a un sostanziale aumen- to della produttività. L’ ingegneria modulare si basa su due fattori di fondamentale importanza: la flessibilità e la standardizzazione . La flessibilità dei moduli è rivolta all’uso della più ampia varietà possibile di parametri di processo. D’altra parte, la stan- dardizzazione dei moduli permette di ridurre lo sforzo ingegneristico oltre a semplificare la piani- ficazione e la costruzione dell’impianto. Dalla teoria alla pratica, applicazioni pilota Un’interessante applicazione pilota è stata con- dotta da Invite , società di ricerca attiva nel set- tore biotecnologico. Nell’ambito del progetto F³ Factory sono statti messi a punto moduli/PEA con ingombro fisso e installabili in un container secondo gli standard ISO. Nel progetto finanziato Ingegneria di automazione modulare per il controllo di processo (Abb) Progettazione dell’impianto pilota modulare per la produzione di Biomer(R) (Lannxless Deutschland Gmbh)