案例集 | 让智造更简单——钢铁产业智慧升级

厂商:菲尼克斯(中国)投资有限公司
  点击数:2177  发布时间:2019-03-13 15:54
当今世界,新产品与新技术不断涌现,钢铁产业作为传统的自动化行业,在不断扩大生产规模的同时,也正在与时俱进,将最新的工业4.0技术融合进生产中。菲尼克斯电气IT-Powered的自动化技术和全新的解决方案助力中天钢铁进入第四次工业革命。
关键词:冗余控制器RFC460R ,菲尼克斯 ,信息物理系统

当今世界,新产品与新技术不断涌现,钢铁产业作为传统的自动化行业,在不断扩大生产规模的同时,也正在与时俱进,将最新的工业4.0技术融合进生产中。菲尼克斯电气IT-Powered的自动化技术和全新的解决方案助力中天钢铁进入第四次工业革命。

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中天钢铁集团有限公司坐落在长江三角洲中心地带,京杭大运河穿厂而过,交通十分便利,是一家涵盖钢铁、外贸、物流、教育投资、酒店、港口等多元产业的大型钢铁联合企业,连续12年荣列中国企业500强。

供水系统是铸钢生产的关键环节,该环节如果出现问题,将会导致炉毁人亡的重大设备事故。中天钢铁集团有限公司的电炉循环水泵房技改项目采用了菲尼克斯电气的冗余PLC(RFC460R PN 3TX) Profinet工业实时以太网MRP环网解决方案。它主要由19台泵阀组和6台冷却风机组成,各个泵阀组与水池液位、管道压力以及泵阀组之间都存在着复杂的联锁关系。该项目改造前,原有控制系统经常出现因现场总线抗干扰性能差而出现故障以及对故障难以定位等问题,在一定程度上影响了日常生产运营。

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菲尼克斯电气冗余控制器RFC460R电控柜

2018年3月,项目组采用菲尼克斯电气产品对原有系统进行技改,之后系统一直零故障运行,同时各个远程站的通讯状态皆可在上位机上进行查询。

钢铁生产主要包括球团、烧结、炼焦、炼铁、炼钢、轧钢、铁合金等环节,钢铁厂拥有排放大量烟气的各种炉窑。而炉窑燃烧过程中生成大量的氮氧化合物和硫化物,会对大气造成严重污染。因此,国家环保总局对氮氧化合物的排放有严格规定。

中天钢铁全国首套超低排放550㎡烧结气SCR脱硝系统在2018年10月20日一次全烟气试车成功,排放烟气达到国家标准。其控制系统采用菲尼克斯电气冗余PLC(RFC460R PN3TX) Profinet工业实时以太网MRP环网解决方案,控制系统运行稳定可靠,为中国的环保事业做出了突出贡献。

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中天钢铁的料场项目、高炉喷煤项目、高炉电机温度采集系统同样采用了菲尼克斯电气整套解决方案。

工业4.0的精髓是信息物理系统(CPS),虚即是实,实中有虚,虚实结合。在控制系统设计调试时,我们正是基于工业4.0这一精髓,采用结构化的基于对象的编程思路,首先使用各个设备的数据模型搭建虚拟仿真系统,在虚拟仿真系统上模拟各种场景进行调试,虚拟调试结束后将其直接用于真实设备,大大缩短了真实系统的调试时间,控制系统的容错能力和程序的健壮性也因为经虚拟系统仿真过程得到了显著提升。

目前,大数据是新一代信息技术的关键,并逐渐发展为新一轮工业革命的核心。控制系统中涉及的所有设备的信息都以设备的数学模型为基准单位存储到数据库之中,精准记录钢铁生产的每一道工序,以构建工业生产过程的大数据。这些数据不仅可以用于设备故障的分析,减少操作人员的失误率,也可以用于指导生产,对工艺控制流程进行优化。例如,系统可记录所有设备的运行时间及故障频率等信息,这样,使用者可以清晰地分析和决策设备维护保养和更换的时间和频次。

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Profinet是全球领先的基于工业以太网技术的工业现场总线标准,它为自动化通信提供了完整的网络解决方案。它融合了诸多自动化领域的热点于一身,如实时以太网、分布式自动化、功能安全以及信息安全等。设备的可靠稳定运行离不开完备的通信网络,更灵活、更高性能、更高效的Profinet恰好满足这一需求。

Profinet在全球安装的节点设备已近1000万,是市场占有率最高的基于工业以太网技术的工业自动化总线标准。在我们的解决方案中,Profinet耦合器与Profinet交换机组成MRP环网,网络中即使出现断线,也不会影响到控制系统的平稳运行。此外,所有Profinet设备的诊断信息均可提取到上位机SCADA界面上,通信网络出现问题时,现场的运行维护人员可以第一时间定位故障模块的位置,大大节约了检修时间。

RFC460R PN 3TX冗余控制器是菲尼克斯电气完备解决方案的另一个突出亮点,当一台PLC发生故障时,另一台PLC立即无缝接管对系统的控制,确保系统持续运行,减少故障停机时间,降低工作成本,避免潜在危险,提高系统的可靠性。

技术优势

启动便捷,采用Auto-Sync技术自动配置所有冗余功能;

遵循Profinet标准,使系统集成最优化,面向未来的工业以太网冗余方案;

通过光纤连接两个控制器,安装间隔距离最远可达80公里,可插拔的SFP模块使成本最优化,即使同步热备光纤出现问题,还可通过Profinet网络继续实现同步,两重链路保护;

发生故障或更换控制器时系统运行不间断;

高分辨率显示屏以文本形式显示所有状态信息和错误诊断信息;

冗余OPC服务器,使可视化界面不间断。

菲尼克斯电气作为工业自动化领域的隐形冠军,以实际行动推进中天钢铁的智慧升级进程,帮助客户实现企业效益的最大化、生产模式的智能化及精益化,全方位助力中国智能制造。

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