Komunikacja cyfrowa w produkcji blach stalowych

W nowoczesnych hutach do produkcji blach stalowych są wykorzystywane systemy odlewania ciągłego. Ten ciągły proces dodaje nowy aspekt do wytwarzania produktów z blachy stalowej, które są na przykład stosowane do budowy turbin wiatrowych. Stworzony przez niemieckiego producenta system odlewania ciągłego ma układ pionowy, co pozwala produkować wysokiej jakości blachy stalowe o masie znacznie przekraczającej 100 ton. W procesie produkcji kęsiska płaskie są cięte na mniejsze części. Jest to możliwe dopiero po utwardzeniu się rdzenia kęsiska płaskiego, dlatego kluczową rolę w tym procesie odgrywa chłodzenie wodą. Takie rozwiązanie wymaga wykonania kilkuset pomiarów ciśnienia, przepływu i temperatury oraz zastosowania około 40 zaworów sterujących dopływem wody i procesem chłodzenia.

Centralna sterownia ma zastąpić spotykany w większości hut rozproszony system sterowania. Ogromna długość hal produkcyjnych, w których obrabia się kęsiska płaskie, wymaga długich przewodów, co pociąga za sobą znaczne koszty instalacji. Sposobem na zminimalizowanie kosztów inwestycyjnych i operacyjnych może być wdrożenie rozwiązań komunikacji cyfrowej, takich jak zdalna parametryzacja i zarządzanie stanem, a także wykorzystanie ich pełnego potencjału podczas rozruchu i produkcji. Zarządzaniem projektem, planowaniem, budową, obsługą i konserwacją mogą zajmować się zakładowe zespoły pracowników. Nadzór nad planowaniem i obsługą będzie sprawować wyspecjalizowany dział.

Wysokie temperatury i zapylenie to typowe zjawiska w hutach stali. Ochronniki segmentu FieldConnex we wstępnie okablowanych, gotowych do instalacji obudowach pełnią rolę skrzynek połączeniowych sieci fieldbus. Płytka w szafie sterowniczej łączy się z segmentem fieldbus za pośrednictwem zasilacza. Segment za pośrednictwem dwużyłowego kabla łączy się i zasila maksymalnie do 31 (realnie od 12 do 20) urządzeń polowych. Kabel może mieć długość do 1900 m. Dane już w czujniku są zamieniane na postać cyfrową, co umożliwia precyzyjne przesyłanie danych z wysoką rozdzielczością. Dane mogą być przesyłane na duże odległości bez ryzyka uchybu. Wraz z wartościami pomiarów i wartościami kontrolnymi przesyłane są informacje o stanie i konfiguracji oraz dane diagnostyczne. Metody znane z integracji technologii sterowania z wykorzystaniem PROFIBUS DP w rozrusznikach silników i przemiennikach częstotliwości można także zastosować z wykorzystaniem PROFIBUS PA w przypadku czujników i elementów wykonawczych. Tak spójna integracja jest możliwa dzięki przezroczystemu charakterowi łącznika segmentu FieldConnex Segment Coupler 3. Aby projekt mógł zakończyć się powodzeniem, już na wczesnym etapie musi w nim uczestniczyć właściciel. Oznacza to możliwość pełnego wykorzystania potencjału dodatkowych funkcji dostępnych dzięki komunikacji cyfrowej, takich jak zdalna diagnostyka i parametryzacja, w pakietach zadań oraz dalszych procesach i procedurach. Należy zwrócić szczególną uwagę na koncepcję ekranowania i uziemienia systemów automatyki: projekt musi być zgodny z koncepcją uziemienia wybraną dla systemu dystrybucji energii.

Sieć Fieldbus obsługuje kable o dużej długości i łączy wiele węzłów z użyciem pojedynczego ekranowanego kabla dwużyłowego. Całkowicie cyfrowy system komunikacji zapewnia dostęp do diagnostyki z poziomu wszystkich elementów systemu, co pozwala na prowadzenie konserwacji zapobiegawczej i proaktywnej. Podzespoły systemu FieldConnex są niezawodne i wytrzymałe, a dzięki temu nadają się do użytku w hutach. Wszystkie działy tej huty stali korzystają z komunikacji cyfrowej opartej na magistrali PROFIBUS PA: W tym samym zakładzie działa instalacja koksownicza korzystająca z systemu sterowania innego producenta, który jednak także bazuje na infrastrukturze sieci fieldbus FieldConnex. Magistrala fieldbus zapewnia korzyści zakładom wszystkich typów.

• Technologia umożliwiająca stosowanie długich tras kablowych w trudnych warunkach, takich jak wysoka temperatura, wilgotność i zapylenie
• Łatwa integracja z systemami DCS dzięki transparentności połączenia PROFIBUS PA i PROFIBUS DP
• Szybki montaż przy użyciu fabrycznie okablowanych skrzynek połączeniowych magistrali fieldbus
• Gotowa do użycia dokumentacja jakości instalacji z zaawansowanym modułem diagnostycznym