PLC AC500 PM595 ABB

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PM595 picture with IF Award

Le CPU AC500 di ABB sono costruite per offrire semplicità, sicurezza e affidabilità. Sono dotate di varie possibilità di comunicazione, a bordo e con moduli di espansione, che possono essere integrate in diverse combinazioni, formando grandi nodi di rete dalle più piccole soluzioni di automazione alle più grandi. Queste possibilità permettono di rendere la soluzione di automazione adattabile al passato, connessa al presente e pronta per il futuro. All’interno della suite Automation Builder, ABB offre la piattaforma specifica AC500 Engineering per la configurazione, programmazione, diagnostica e debugging dei PLC AC500. AC500 Engineering succede al software Control Builder introducendo funzionalità aggiuntive che aumentano la produttività, quali programmazione in C++, comparazione fra progetti, interfacce per lo scambio di dati con strumenti esterni, configurazione flessibile per supportare diversi setup hardware con un unico programma PLC. L’uso di un unico software integrato nell’intera gamma di PLC AC500 rende semplice rispondere alle nuove esigenze. Qualora servano rapporti, segnali e messaggi, in qualsiasi momento e luogo, è possibile utilizzare il web server incorporato (gratuito) di ABB. L’AC500 può essere usato in molte applicazioni diverse, quali pale eoliche, inseguitori solari, macchine per la produzione di interruttori, grandi imbarcazioni, automazione per tunnel e infrastrutture, power management, confezionamento, macchine da stampa e robotica. Scegliendo la piattaforma AC500 è possibile partecipare al know-how di ABB per diverse applicazioni e alle librerie di software di ABB (per esempio, controllo moto, acqua, solare, azionamenti).

L’importanza di una partnership strategica

Dopo la recente fase di debolezza e incertezza, il mercato dell’acciaio prosegue lentamente la sua ripresa. L’eccesso di capacità produttiva resta la principale minaccia per le aziende produttrici, che devono affrontare molte sfide fra cui concorrenza crescente, volatilità delle materie prime, oscillazioni della domanda, complessità delle supply chain, efficienza dei costi e produttività. Danieli Automation, controllata del gruppo Danieli, leader mondiale nella costruzione di impianti metallurgici e fornitore di impianti elettrici, automazione e controlli di processo per l’industria dei metalli, è sempre al passo con l’evoluzione del mercato dell’acciaio, dove ha un ruolo chiave nel sostegno alla competitività dei produttori di acciaio.
La velocità e la portata dei cambiamenti, unite a una complessità del mercato senza precedenti, richiede una visione a lungo termine da parte sia di chi produce acciaio sia di chi costruisce gli impianti. Alcuni anni fa Danieli Automation ha modificato la sua “mission”, affiancando al ruolo originale di integratore di sistemi quello di fornitore di soluzioni tecnologiche, perché le acciaierie chiedono sempre più spesso di essere seguite non solo nelle fasi di acquisto della dotazione tecnologica, ma lungo tutto il ciclo di vita. I produttori di acciaio si dovranno confrontare con una concorrenza sempre più agguerrita in mercati stabili o addirittura recessivi, pertanto la loro domanda di tecnologie diventerà più frammentata e sostenuta da investimenti ridotti che dovranno essere recuperati in fretta (ROI rapido), al punto che le soluzioni su misura diventeranno lo standard. Fornitori di tecnologie come Danieli Automation dovranno quindi potenziare la loro capacità di riconoscere le esigenze dei clienti e tradurle in un elemento di competitività sul mercato.
Per rispondere a queste sfide, Danieli Automation ha deciso di puntare su nuove piattaforme di automazione e controllo di processo caratterizzate da alta flessibilità, prestazioni elevate e soluzioni competitive, ma ancor più dall’individuazione di un partner affidabile per “alzare l’asticella” nel controllo di processo per la lavorazione dei metalli.
In qualsiasi attività, soprattutto nel campo delle tecnologie più avanzate, la collaborazione è uno dei pilastri del successo. Inoltre, in un mercato globale e complesso, con fornitori di hardware e software, prodotti e sistemi, piattaforme e applicazioni, è innegabile che i partner sono un fattore chiave per qualsiasi azienda.
Una vera partnership non si basa solo su relazioni commerciali: è una questione di sinergia fra le due parti, fin dall’inizio. È questo che è successo all’inizio del 2014 quando Danieli Automation e ABB, dopo una lunga fase di analisi tecnica, prove online e test comparativi delle prestazioni, hanno deciso di affrontare insieme una sfida entusiasmante: trasformare la piattaforma AC500 di ABB nel nuovo standard per l’industria dei metalli. La prima sfida non si è fatta attendere: progettare e sviluppare un sistema di controllo completo per un mini-laminatoio di prodotti lunghi da 300.000 t/anno adottando la piattaforma AC500 di ABB come “spina dorsale” e “cuore” del controllo di processo.

Il progetto era un impianto di nuova costruzione in Africa, fornito chiavi in mano e costituito dalle seguenti sezioni:

  • forno ad arco elettrico da 40 MVA con capacità di fusione di 45 ton/h;
  • forno siviera da 7MVA da 45 tonnellate;
  • 2 macchine di colata che producono billette da 6-12 metri di lunghezza e 130×130 mm di sezione a una velocità di 3,5 m/min;
  • impianti ausiliari di trattamento fumi e acque;
  • aree di stoccaggio e spedizione delle billette;
  • forno di riscaldamento a spinta da 80 ton/h;
  • laminatoio per barre tonde da ⦰ 8-36 mm e per profili piatti, angolari e canali fino a 50 mm di larghezza; velocità di laminazione fino a 12,5 m/sec;
  • area per taglio di prodotti finiti, avvolgimento, stoccaggio e spedizione.

I team di Danieli Automation e ABB hanno analizzato insieme i requisiti di processo, individuando la configurazione ottimale del sistema in termini di funzionalità di processo e prestazioni di rete, con risultati eccezionali per efficienza e rapporto costi/qualità.
L’implementazione del sistema di automazione AC500 ha superato ampiamente le tradizionali applicazioni con PLC. Oltre che per i controlli ausiliari, la logica di processo e le sequenze, infatti, AC500 è stato utilizzato anche per i “pacchetti tecnologici” principali del processo, fra cui:

  • controllo di regolazione degli elettrodi nel forno ad arco elettrico;
  • controllo di regolazione degli elettrodi nel forno siviera;
  • controllo del livello della paniera (tundish) e dello stampo (mould);
  • controllo dell’oscillatore della macchina di colata;
  • controllo del taglio delle billette;
  • controllo di combustione del forno di riscaldamento;
  • controllo principale di velocità del laminatoio;
  • controllo del ciclo del laminatoio;
  • controllo di tensione del laminatoio;
  • controllo di taglio del laminatoio;
  • controllo di divisione delle barre del laminatoio.

Grazie alla collaborazione fra Danieli Automation e ABB, le funzionalità del sistema AC500 sono state ottimizzate e sfruttate al massimo. AC500 di ABB è una piattaforma PLC scalabile e modulare, basata su un processore ad alte prestazioni in grado di eseguire mille istruzioni a virgola mobile in 1 μs grazie alle sue CPU avanzate. Sono disponibili tutti i bus di campo più diffusi e l’apertura dell’architettura hardware si sposa bene con il linguaggio di programmazione a norma IEC1131. Testo strutturato, linguaggio a contatti (ladder) e diagrammi a blocchi funzionali, diagramma funzionale sequenziale e lista istruzioni possono essere mescolati nella stessa applicazione, scegliendo il linguaggio di programmazione più adatto per ogni compito di automazione specifico. È inoltre disponibile il codice C/C++ come supporto alla programmazione di alto livello. Sulle schede Ethernet sono disponibili i protocolli più diffusi per la comunicazione fra le CPU e verso i sistemi SCADA. Per un funzionamento sincronizzato e veloce, la potenza di Ethercat fornisce il massimo livello di prestazioni.

La sicurezza può essere gestita in un ambiente pienamente integrato con due processori separati, uno per la sicurezza e uno per l’automazione standard. Le schede I/O possono essere installate localmente sul rack I/O della CPU o remotamente come espansione del modulo bus. Sono disponibili moduli I/O digitali configurabili che aumentano la standardizzazione e semplificano la gestione dei ricambi.

Anche la fornitura della parte di potenza è stata studiata e realizzata principalmente con prodotti ABB, ad esempio i drive ACS880. Molti problemi relativi alla rete elettrica scadente e agli effetti dell’altitudine sono stati risolti brillantemente dai team tecnici congiunti.

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