Dự án Nâng cấp Tự động hóa cho Dây chuyền Sản xuất Nhà máy Thép

Khách hàng là một nhà sản xuất thép thanh và thanh dây tư nhân ở Maharashtra, Ấn Độ.nó chuyên sản xuất thanh thép và thanh tròn cho xây dựng, với công suất sản xuất hàng năm khoảng 300.000 tấn. Hệ thống tự động hóa dây chuyền sản xuất hiện có của nhà máy đã hoạt động hơn 12 năm;Các bộ điều khiển cốt lõi của nó đã rất già, dẫn đến tần suất ngừng hoạt động liên quan đến sự cố ngày càng tăng mỗi năm, và hệ thống không thể đáp ứng các yêu cầu kiểm soát hiệu quả năng lượng mới.
Khách hàng dự định hoàn thành việc nâng cấp tự động hóa các dây chuyền sản xuất cốt lõi trong cửa sổ bảo trì ngừng hoạt động hàng năm.khách hàng đã mua toàn bộ loạt SIMATIC SIMATIC S7 PLC và các mô-đun hỗ trợTổng giá trị hợp đồng là 500.000 nhân dân tệ, bao gồm nâng cấp điều khiển và bổ sung phụ tùng cho dây chuyền cán chính, lò sưởi và xưởng phụ trợ trên tất cả các phần sản xuất.

Danh sách mua sản phẩm của khách hàng
1 bộ SIMATIC S7-400H hệ thống chủ PLC dư thừa (điều khiển cốt lõi cho dây chuyền cán chính)
 2 bộ PLC dòng SIMATIC S7-1500 (điều khiển nhiệt độ cho lò sưởi, điều khiển logic cho đường hoàn thiện)
SIMATIC S7-300 Series PLC Modules: một lô (đối với các trạm slave mới và thay thế phụ tùng dự phòng tại chỗ)
SIMATIC S7-1200 series PLC: 5 bộ (đối với các quy trình phụ trợ như vận chuyển nguyên liệu thô, xử lý nước và hệ thống loại bỏ bụi)

II. Các vấn đề chính và giải pháp cho dự án
Vấn đề 1: Khó khăn trong việc tích hợp các hệ thống cũ và mới, làm cho kiểm soát thống nhất không thể thực hiện được
Trang web của khách hàng ban đầu có nhiều trạm nô lệ S7-300 và thiết bị điều khiển tốc độ DC. Sau khi nâng cấp trạm chủ cốt lõi,cần phải đạt được giám sát thống nhất và trao đổi dữ liệu giữa các PLC cũ và mới và các phần sản xuất cũ và mớiĐồng thời, khách hàng cần phải thêm một số trạm làm việc máy chủ mới. Nếu tất cả các thiết bị được thay thế bằng thế hệ mới, ngân sách sẽ được vượt quá đáng kể,và lịch trình nâng cấp sẽ không phù hợp với cửa sổ bảo trì.
Giải pháp: Một kiến trúc điều khiển phân tán, phân tán được áp dụng, với một PLC S7-400H dư thừa phục vụ như bộ điều khiển chính cho toàn bộ đường dây.Bằng cách sử dụng một mạng lưới hai giao thức kết hợp Profibus-DP và Profinet, hệ thống tích hợp liền mạch các trạm nô lệ S7-300 hiện có với các trạm phụ trợ S7-1200 mới được thêm vào;Phần lò sưởi sử dụng S7-1500 để đạt được độ chính xác cao kiểm soát nhiệt độ vòng kín, với tất cả dữ liệu bộ điều khiển được tích hợp đồng đều vào hệ thống giám sát WinCC hiện có của khách hàng, loại bỏ nhu cầu thay thế phần mềm máy chủ.Giải pháp này chỉ thay thế các trạm chính cốt lõi và bộ điều khiển phần quá trình chính, giữ hơn 60% thiết bị hiện có của khách hàng, đồng thời bổ sung hệ thống với các mô-đun dự phòng S7-300 để thay thế tại chỗ các thành phần cũ.Cách tiếp cận này không chỉ đáp ứng các yêu cầu nâng cao hiệu suất mà còn tuân thủ chặt chẽ ngân sách của khách hàng.

Vấn đề 2: độ tin cậy thiết bị không đủ trong điều kiện hoạt động cực đoan, dẫn đến tỷ lệ thất bại cao liên tục
Nhiệt độ môi trường trong các xưởng thép Ấn Độ thường xuyên vượt quá 45 °C quanh năm, với nồng độ bụi kim loại cao.mạng lưới điện của nhà máy gặp phải sự biến động và gia tăng thường xuyênKhách hàng trước đây đã gặp nhiều trường hợp của PLC mô-đun bị hư hỏng do nhiệt độ cao và điện giật,với tối đa ba lần ngừng hoạt động do lỗi trong một thángHọ lo ngại rằng thiết bị mới cũng sẽ không thể chịu được điều kiện hoạt động khắc nghiệt này.
Giải pháp:
1Toàn bộ hệ thống PLC sử dụng các mô-đun nhiệt độ rộng SIMATIC, hỗ trợ nhiệt độ hoạt động từ -25 ° C đến 60 ° C, làm cho chúng phù hợp với môi trường nhiệt độ cao của Ấn Độ;
2Một giải pháp phòng điều khiển chống bụi IP54 được cung cấp, có các ống làm mát tích hợp và bộ lọc bụi để ngăn chặn sự xâm nhập của bụi kim loại;
3. SITOP nguồn cung cấp điện công nghiệp dư thừa được tích hợp, có tính năng bảo vệ toàn diện chống lại quá cao, dưới cao và tăng áp để chịu được biến động lưới;
4Một nguồn cung cấp 5% các phụ tùng thay thế mài mòn quan trọng được bao gồm với mỗi đơn đặt hàng để hỗ trợ thay thế nhanh chóng tại chỗ và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động do lỗi.

Vấn đề 3: Lịch giao hàng chặt chẽ không thể phù hợp với cửa sổ bảo trì
Cửa sổ bảo trì đóng cửa hàng năm của khách hàng chỉ là 45 ngày trong khi quy trình đặt hàng và thông quan xuyên biên giới tiêu chuẩn mất hơn 60 ngày.,kế hoạch cải tạo sẽ bị tạm dừng, dẫn đến tổn thất sản xuất ước tính hàng ngày hơn 200.000 nhân dân tệ.