Métallurgie | Fabrication | Structures Porteuses | Power & Motion Technology | par | 23 sept. 2020
Une aciérie a constaté que son clarificateur de calamine était inefficace, causant parfois des dommages à l’équipement et des interruptions du processus de production. La calamine est un sous-produit des jets d’eau refroidissant l’acier. Un système de grue de clarification sépare le tartre du moulin de l’eau, le recueille en tas et retire le produit pour le revendre. Ensuite, l’eau restante est traitée et réacheminée pour les processus à l’intérieur de l’aciérie. Le système devait être mis à niveau pour que ce processus se déroule sans heurts.
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Le système de grue d’origine utilisait des commandes de contacteur obsolètes et était actionné manuellement par des techniciens, ce qui les éloignait de leurs tâches principales. En raison de l’absence de surveillance du système, les tas de tartre accumulés ont débordé à l’extérieur et ont perturbé le mouvement de la grue. L’accumulation de tartre dans l’eau recyclée a également obstrué les buses de pulvérisation dans l’aciérie et a entraîné une maintenance coûteuse et chronophage.
L’équipe d’automatisation a été en mesure de concevoir une solution automatisée innovante pour améliorer la sécurité, la disponibilité et la productivité de l’aciérie. Le nouveau système comprenait des panneaux de commande complets, des variateurs de fréquence IMPULSE®G+ et VG+ Series 4 de marque Magnetek® avec un logiciel personnalisé spécifique à la grue, des résistances de freinage dynamique, et un contrôleur logique programmable (PLC) et une interface homme-machine (IHM) basée sur PC, tous ont été connectés via une communication Ethernet pour générer des rapports d’analyse et des informations de diagnostic.
Programmé pour lancer des cycles automatiques à des heures précises, le nouveau système de clarification de fosse de balance a été conçu pour effectuer des contrôles de sécurité et s’assurer que tous les paramètres sont respectés avant le début de l’opération. Si l’un des paramètres n’est pas respecté, un technicien peut accéder à l’IHM qui affiche les informations du système pour déterminer quel paramètre empêche le fonctionnement. L’IHM, ainsi que des ordinateurs et des équipements de surveillance supplémentaires, sont situés dans une salle de contrôle hors grue, fournissant un centre d’opération pour les techniciens et permettant un accès à distance en cas de besoin. Le logiciel IMPULSE®•Link, qui permet de programmer, de surveiller et de dépanner facilement plusieurs variateurs de fréquence, permet de s’assurer que la grue reste opérationnelle en affichant des informations d’analyse et de diagnostic sur l’IHM dans la salle de contrôle.
Une fois les contrôles de sécurité terminés, la grue de clarification quitte sa position de stationnement et se déplace vers le réservoir de balance du broyeur désigné. Pour déterminer la séquence de nettoyage, l’encodeur de levage mesure la hauteur des piles de l’échelle à chaque point de prélèvement et revient au point le plus élevé une fois que tous les points de prélèvement ont été mesurés et enregistrés, en omettant tout point qui se trouve déjà en dessous du point de consigne de profondeur propre. Le palan, contrôlé par les variateurs IMPULSE•VG+ série 4 de marque Magnetek, descend un godet dans la fosse de pesage jusqu’à ce qu’une condition de câble lâche soit détectée. La fonction de mesure de la hauteur du crochet des variateurs IMPULSE utilise un signal d’encodeur incrémental pour déterminer la hauteur du crochet à partir d’une position calibrée. Le logiciel de contrôle du godet intégré à chaque variateur contrôle les différents mouvements du godet et fournit aux opérateurs l’état d’ouverture/fermeture du godet, même sous l’eau.
Les mouvements du chariot et du pont, contrôlés par les variateurs IMPULSE•G+ série 4 de marque Magnetek, utilisent des encodeurs absolus pour le positionnement, ce qui facilite le déplacement de la balance vers la zone de décharge pour la collecte et le retrait. Le système contrôlé par ordinateur surveille les dépôts de balance dans la zone de décharge afin que la grue puisse sélectionner automatiquement un emplacement de décharge, en sélectionnant un emplacement différent à chaque fois afin de minimiser la quantité de tartre à chaque emplacement. Les pieux sont collectés dans des tailles plus uniformes et plus faciles à gérer, ce qui permet de minimiser les obstructions pour la grue et d’assurer une élimination facile.
Intégrée aux variateurs IMPULSE, la communication Ethernet nécessite moins de câblage dans le système, permet un accès à distance pour ajuster les paramètres et simplifie la programmation des automates. Pour faciliter la mise en service, les ingénieurs ont accédé au système sans fil à distance depuis l’installation de Magnetek à Menomonee Falls, dans le Wisconsin, afin d’ajuster le logiciel pour répondre exactement aux besoins de fonctionnement.
Aujourd’hui, le système de clarification des balances de moulin entièrement automatisé du client fonctionne sans aucune interaction humaine. L’eau recyclée utilisée dans les processus de l’usine est plus propre et nécessite moins de traitement. Une eau plus propre permet également de réduire le nombre de réparations d’équipements de l’usine. De plus, les techniciens peuvent s’acquitter plus efficacement de leurs principales responsabilités, laissant la technologie d’automatisation contrôler le système de clarification. Le déplacement de l’équipement de surveillance hors de la grue a créé un environnement de travail beaucoup plus sûr et, grâce à des analyses et des diagnostics continus, les opérateurs peuvent rester mieux informés de l’état du système, ce qui les aide à planifier la maintenance de l’équipement. Ensemble, toutes ces améliorations ont permis de créer une aciérie plus sûre et plus efficace pour le client.
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