Çelik fabrikaları üretim hatları için otomasyon yükseltme projesi

Müşteri, Hindistan'ın Maharashtra eyaletinde özel mülkiyette bir bar ve tel çelik üreticisidir. Orta ölçekli bir yerli çelik işleme işletmesi olarak, inşaat için nervürlü demir ve yuvarlak çubukların üretiminde uzmanlaşmıştır ve yıllık yaklaşık 300.000 metrik ton üretim kapasitesine sahiptir. Tesisin mevcut üretim hattı otomasyon sistemi 12 yılı aşkın süredir hizmet veriyordu; çekirdek kontrolörleri ciddi şekilde eskimişti, bu da yıldan yıla arıza kaynaklı kesinti sıklığının artmasına neden oluyordu ve sistem yeni enerji verimliliği kontrol gereksinimlerini karşılayamıyordu.
Müşteri, çekirdek üretim hatlarının otomasyon yükseltmesini yıllık kapanış bakım penceresi sırasında tamamlamayı planladı. Sonuç olarak, müşteri SIMATIC SIMATIC S7 PLC'lerin ve destek modüllerinin tamamını tedarik etti. Toplam sözleşme değeri, tüm üretim bölümlerindeki ana haddeleme hattı, ısıtma fırını ve yardımcı atölye için kontrol yükseltmelerini ve yedek parça ikmalini kapsayan 500.000 RMB idi.

Müşteri Ürün Satın Alma Listesi
1 set SIMATIC S7-400H yedekli PLC ana sistemi (ana haddeleme hattı için çekirdek kontrol)
2 set SIMATIC S7-1500 serisi PLC (ısıtma fırınları için sıcaklık kontrolü, bitirme hattı için mantık kontrolü)
SIMATIC S7-300 Serisi PLC Modülleri: bir parti (yeni yardımcı istasyonlar ve yerinde yedek parça değişimi için)
SIMATIC S7-1200 Serisi PLC'ler: 5 set (hammadde taşıma, su arıtma ve toz giderme sistemleri gibi yardımcı işlemler için)

II. Proje İçin Temel Sorunlar ve Çözümler
Sorun 1: Eski ve Yeni Sistemlerin Entegrasyonunda Zorluk, Birleşik Kontrolü Mümkün Kılmıyor
Müşterinin sahasında başlangıçta birden fazla S7-300 yardımcı istasyonu ve DC hız kontrol ekipmanı bulunuyordu. Çekirdek ana istasyon yükseltildikten sonra, eski ve yeni PLC'ler ile eski ve yeni üretim bölümleri arasında birleşik izleme ve veri alışverişi sağlamak gerekiyordu. Aynı zamanda, müşterinin bazı yeni yardımcı istasyon iş istasyonları eklemesi gerekiyordu. Tüm ekipman yeni nesil ile değiştirilirse, bütçe önemli ölçüde aşılacak ve tadilat programı bakım penceresiyle uyumlu olmayacaktı.
Çözüm: Katmanlı, dağıtılmış bir kontrol mimarisi benimsendi ve tüm hat için ana kontrolör olarak yedekli bir S7-400H PLC kullanıldı. Profibus-DP ve Profinet'i birleştiren çift protokol ağından yararlanarak, sistem mevcut S7-300 yardımcı istasyonlarını yeni eklenen S7-1200 yardımcı istasyonlarıyla sorunsuz bir şekilde entegre eder; Isıtma fırını bölümü, yüksek hassasiyetli kapalı döngü sıcaklık kontrolü sağlamak için S7-1500'ü kullanır ve tüm kontrolör verileri, ana bilgisayar yazılımını değiştirmeye gerek kalmadan müşterinin mevcut WinCC izleme sistemine tek tip olarak entegre edilir. Bu çözüm, yalnızca çekirdek ana istasyonu ve anahtar işlem bölümü kontrolörlerini değiştirir, müşterinin mevcut ekipmanının %60'ından fazlasını korur ve aynı zamanda yaşlanan bileşenlerin yerinde değiştirilmesini desteklemek için sisteme S7-300 yedek modülleri ekler. Bu yaklaşım, performans yükseltme gereksinimlerini karşılamakla kalmaz, aynı zamanda müşterinin bütçesi dahilinde kalır.

Sorun 2: Aşırı çalışma koşulları altında yetersiz ekipman güvenilirliği, sürekli yüksek arıza oranlarına neden oluyor
Hindistan çelik fabrikası atölyelerindeki ortam sıcaklığı yıl boyunca sürekli olarak 45°C'nin üzerinde seyreder ve metal tozu konsantrasyonu yüksektir. Ek olarak, tesisin güç şebekesi sık sık dalgalanmalar ve ani yükselmeler yaşar. Müşteri daha önce yüksek sıcaklıklar ve güç dalgalanmaları nedeniyle PLC modüllerinin hasar gördüğü birden fazla durumla karşılaşmıştı, tek bir ayda en fazla üç arıza kaynaklı kapanma yaşanmış ve önemli kayıplara yol açmıştı. Yeni ekipmanın da bu zorlu çalışma koşullarına dayanamayacağından endişe ediyorlardı.
Çözüm:
1. Tüm PLC sistemi, Hindistan'ın yüksek sıcaklık ortamlarına uygun olan -25°C ila 60°C arasındaki çalışma sıcaklıklarını destekleyen SIMATIC geniş sıcaklık aralığı modüllerini kullanır;
2. Metal tozunun girmesini önlemek için dahili soğutma kanalları ve toz filtreleri içeren bir IP54 toz geçirmez kontrol kabini çözümü sağlanır;
3. Aşırı gerilim, düşük gerilim ve ani yükselmelere karşı kapsamlı koruma sağlayan ve şebeke dalgalanmalarına dayanabilen SITOP yedekli endüstriyel güç kaynakları entegre edildi;
4. Arızalardan kaynaklanan kesinti süresini en aza indirmek ve yerinde hızlı değişimi desteklemek için her siparişte kritik aşınma ve yıpranma parçalarının %5'lik bir stoğu dahil edildi.

Sorun 3: Bakım penceresiyle uyumlu olmayan sıkı teslimat programı
Müşterinin yıllık kapanış bakım penceresi yalnızca 45 gündür, oysa standart sınır ötesi sipariş ve gümrükleme süreci 60 günden fazla sürer. Ekipman teslimatı gecikirse, tadilat planı askıya alınacak ve bu da günde 200.000 yuan'ın üzerinde tahmini bir üretim kaybına yol açacaktır.