AFC — Metaltehnomash Ltd.

 

 

 

Il sistema di regolazione automatica della planarità dei nastri è una tecnologia di controllo ad alto contenuto di conoscenza, senza la quale oggi è impensabile una produzione competitiva di laminati con elevata planarità del nastro.

Informazioni generali sul sistema
Il primo sistema AFC nazionale basato sul misuratore di planarità senza contatto IP-4M è stato implementato presso il Kombinat metallurgico di Novolipetsk nell'ambito del programma di ammodernamento tecnico.
Il sistema AFC, che utilizza metodi senza contatto per la misura della planarità e della temperatura dei nastri, è destinato alla misura e alla regolazione automatica della planarità dei nastri su laminatoi a freddo a una gabbia e continui e alla raccolta, memorizzazione, visualizzazione e registrazione delle informazioni di processo.

Alla realizzazione del sistema AFC hanno partecipato le seguenti organizzazioni:

• "Metaltehnomash" Ltd. e l'Istituto di metallurgia ferrosa dell'ANS dell'Ucraina — hanno sviluppato il progetto e il sistema nel suo complesso, inclusi i metodi di calcolo dei parametri del processo, la raccolta dei dati, la sintesi e l'ottimizzazione delle azioni di regolazione tramite piegatura e inclinazione dei cilindri nel laminatoio di skinpassatura (implementati nell'ambiente software CodeGear RAD Studio), la programmazione dell'interfaccia HMI (PC577 12 Key con il software di Siemens - Simatic WinCC flexible 2005 SP1), nonché il sistema di archiviazione dei parametri di processo e la loro successiva analisi (basato su database Microsoft SQL Server);
• CJSC "Inkomet" — ha realizzato il misuratore di planarità IP-4M con il relativo progetto di installazione, incluso il pacchetto software DAC32WIP4 per l'elaborazione dei dati delle telecamere televisive e termografiche;
• OJSC "Chermetavtomatika" — ha sviluppato il progetto tecnico ed esecutivo, comprendente la composizione delle apparecchiature e la loro disposizione, le modifiche allo schema delle apparecchiature esistenti, il collegamento dei segnali dell'ACS esistente al controllore Simatic S7 300 utilizzato nel sistema AFC, l'organizzazione dello scambio dati tra il controllore Simatic S7 300 e il server OPC;
• OJSC "NLMK" - ha assicurato il coordinamento generale e il finanziamento del progetto.

Funzioni generali del sistema AFC

• misura e regolazione della piegatura idraulica e delle forze di laminazione separatamente sul lato comando e sul lato operatore (inclinazione);
• visualizzazione dei diagrammi trasversali prescritti ed effettivi dei nastri sul monitor dell'operatore;
• inserimento e modifica in corso d'opera, da parte dell'operatore, del diagramma obiettivo di planarità dei nastri dalla postazione di comando;
• raccolta dei dati sulla planarità dei nastri e delle informazioni tecnologiche;
• conservazione delle informazioni raccolte per almeno 1 anno;
• visualizzazione dei parametri di planarità sotto forma di trend e valori numerici, tenendo conto delle misure effettuate;
• consultazione delle informazioni disponibili sul funzionamento del sistema AFC sotto forma di grafici e tabelle riferiti all'unità di produzione (numero di lotto, numero di coil);
• stampa dei dati accumulati sotto forma di report, grafici e tabelle (numero di lotto, numero di coil) (la forma dei report viene concordata tra committente e sviluppatore in fase di progettazione esecutiva);
• elaborazione statistica delle informazioni tecnologiche (determinazione di min, max, media e altri parametri);
• trasmissione delle caratteristiche integrali di planarità dei nastri con riferimento al numero di lotto e al numero di coil secondo il protocollo di scambio concordato con il committente.

Software e hardware
Il software comprende software di sistema basato su Windows e un complesso di programmi di sistema, applicativi e speciali che realizzano le funzioni del sistema. Il software speciale è costituito da un programma di controllo e da quattro sottosistemi che ne assicurano il funzionamento.
1° sottosistema - misura della planarità e della temperatura con IP-4M. I risultati delle misure vengono trasmessi tramite il server DIM al programma di controllo per l'elaborazione.
2° sottosistema - sistema di gestione del controllore. Questo sistema assicura il collegamento del sistema AFC all'ACS esistente.
3° sottosistema - sistema di visualizzazione. Consente all'operatore di controllare i parametri del nastro e i parametri del processo di skinpassatura.
4° sottosistema - sistema di archiviazione. Questo sistema assicura la memorizzazione di tutti i parametri di processo utilizzati nel sistema AFC.
Il sistema AFC utilizza inoltre le applicazioni client AnalyseClient, FlatResult e Web-report – report di turno. Le applicazioni client sono installate su PC remoti nella rete aziendale e sono utilizzate per analizzare i risultati e i parametri del processo di skinpassatura.

La composizione dei dispositivi di misura comprende: stazione di lavoro, server, database, pannello operatore (basato su Windows), controllore Siemens S7-300, misuratore di planarità e temperatura IP-4M (stazione di lavoro, videocamera, termocamera), armadi, cavi, ecc.

Schema a blocchi dell'hardware del sistema AFC

Esempi di funzionamento del sistema AFC
Lato di uscita del laminatoio di skinpassatura con il sistema optoelettronico IP-4M installato per la misura della planarità e della temperatura del nastro

Esempio di finestre dell'interfaccia dei sottosistemi e delle applicazioni client nell'ambito del programma di controllo del sistema AFC

Principali risultati dell'impiego del sistema AFC
Gli studi sono stati condotti nell'arco di 2 mesi (aprile-maggio 2009), durante il periodo delle prove di garanzia del sistema AFC. In base ai risultati dell'elaborazione dei dati sulle prestazioni del sistema AFC nell'aprile-maggio 2009, è stato chiaramente rilevato il suo effetto positivo sulla planarità dei prodotti. In diversi periodi e per diverse gamme di nastri skinpassati, il miglioramento della planarità, espresso come valore medio dell'ampiezza della variazione di planarità (altezza dell'onda), è stato compreso tra il 10 e il 30%. L'effetto positivo sistematico del sistema ha portato a una riduzione degli scarti per planarità del prodotto finito.
A fine maggio il sistema è stato preso in consegna dal committente.