Elektrik und Automation

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1 AluControl Level 1 Elektrik und Automation

2 SMS SIEMAG X-Pact Elektrik und Automation AluControl Level 1 Prozessautomatisierung und -regelungen ALUCONTROL LEVEL 1 Maximale Stabilität, einfache Wartbarkeit, unkomplizierte Anpassung und hohe technologische Leistungsfähigkeit sind die häufig genannten Anforderungen an moderne Automationssysteme. AluControl ist Teil der X-Pact Automation von SMS Siemag und wird besonders auf die speziellen Bedürfnisse des Aluminium- Warm- und -Kaltwalzprozesses zugeschnitten. Alle AluControl-Systeme des Level 1 nutzen die einheitliche X-Pact Embedded-Hardwareplattform mit ihrem modularen Aufbau. Dadurch lassen sie sich leicht an die unterschiedliche Komplexität der Anlagen im Aluminium-Warm- und Kaltwalzbereich anpassen. Unsere technologischen Regelungssysteme sind auf eine bestmögliche Nutzung der hydraulischen und elektrischen Stellsysteme zur Erzielung einer konstant hohen Produktqualität ausgerichtet. Ein hoher Automatisierungsgrad sämtlicher Prozessabläufe, gepaart mit leistungsfähigen Service-Funktionen, sind weitere wichtige Eigenschaften unserer Systeme. In enger Abstimmung mit der Konstruktion werden zu jeder mechanischen Einrichtung passende Software- Module entwickelt, im Einsatz dauerhaft erprobt und stetig optimiert. KONFIGURATION DES LEVEL 1 Häufig werden Level 1-Systeme auf die technologischen Regelungen, wie Dicken-, Profil- und Planheitsregelung, reduziert. Tatsächlich sind die Aufgaben des Level 1 jedoch komplexer, umfassen sie doch auch die Fahr- und Ablaufsteuerungen in der Anlage, die Antriebsregelungen sowie den gesamten Datenaustausch und die Kommunikation zu den angebundenen Systemen. Die SMS Siemag-Level 1-Systeme sind in unterschiedliche Automationsfunktionen gegliedert, die autark arbeiten und elektrisch mit den zugeordneten Sensoren und Aktoren direkt verbunden sind. Die Hauptfunktionen des Level 1- Systems sind: - Master Controller - Fahr- und Ablaufsteuerungen - Antriebsregelungen - Technologische Regelungen 2

3 Master Controller Der Master Controller koordiniert den Walzprozess und den Informationsaustausch mit dem Level 2- System, dem Sicherheitssystem und den Level 1- Regelungsfunktionen. Fahr- und Ablaufsteuerungen Diese Funktionen sorgen für einen reibungslosen Prozessablauf in den verschiedenen Bereichen des Walzwerkes. Dazu gehören beispielsweise die Materialflusssteuerung im Ein- und Auslaufbereich der Anlage oder die Steuerungen der unterschiedlichen Mediensysteme, wie Hydraulik, Walzöl- und Emul - sionsanlagen. Antriebsregelungen Zum Bereich der Antriebsregelungen gehören alle Antriebe, die am Transport, Walzen oder Auf- und Abwickeln des Bandes beteiligt sind. Im Wesent lichen sind dies die Hauptantriebe, die Antriebe der Auf- und Ab - haspel sowie der Planheitsmess- und Umlenkrollen oder auch die Rollgangsantriebe in Warmwalzwerken. Die Koordination aller am Materialfluss beteiligten Antriebe erfolgt durch den sogenannten Speedmaster. Technologische Regelungen Die Technologischen Regelungen umfassen vor allem die schnellen Regelkreise für die Stellglieder und die überlagerten Prozessregelkreise. Zu diesen Prozess - regelkreisen gehören beispielsweise die Dickenregelung, die Profil- und Planheitsregelung. Die Techno - lo gischen Regelungen sorgen für eine perfekte Pro duktqualität hinsichtlich der Toleranzparameter, einen stabilen Walzprozess und eine hohe Anlagen - verfügbarkeit. 3

4 PROBAS LEVEL 1 Die Automationsplattform ProBAS umfasst Hardware, Betriebssystem, Systemschicht und Anwendungssoftware für die Level 1-Systeme. Sie ist integraler Bestandteil von X-Pact, das das Gesamtspektrum der Elektrik und Automation für Hütten- und Walzwerke abdeckt - vom Level 0 bis zum Level 3. Applikations- Software Regelungs- Hardware Systemunabhängig (ProBAS) Systemunabhängige vs. herstellergebundene Systemintegration. Applikations- Software Regelungs- Hardware Herstellergebunden Für unsere Level 1-Echtzeitregelungen nutzen wir hochmoderne Computertechnologien. Eine typische Konfiguration besteht aus: - einer oder mehreren Engineering-Stationen (MS Windows) - einem X-Pact ProBAS-Entwicklungsserver (MS Windows) - mehreren X-Pact Embedded Automation-PCs (VxWorks) X-PACT EMBEDDED AUTOMATION PC X-Pact Embedded ist die SMS Siemag-Hardwareplattform für moderne Steuerungen und technologische Regelungen unserer Aluminium-Warm- und Kaltwalzwerke. Die X-Pact Embedded-Hardware basiert auf Intel -Mehrkernprozessoren und stellt für alle Applikationen die erforderliche Computerleistung bereit. X-Pact Embedded spart Platz im Schaltschrank. Die Laufwerkseinschübe (DVD, HDD) sowie zwei Compact-Flash-Anschlüsse werden durch eine Abdeckung auf der Vorderseite des Geräts geschützt. Alle Anschlüsse und Schnittstellen liegen auf der Gehäuseoberseite. Je nach Anforderung und Komplexität der Steuerungen und Regelungen können X-Pact Embedded Systeme mit 3 oder 5 Kartensteckplätzen gewählt und beliebig miteinander kombiniert werden. Mit der X-Pact Embedded Hardware können wir unsere Systemarchitektur optimal an die unterschiedliche Komplexität unserer Anlagen anpassen. Die Programmierung der Steuerungs- und Regelungssoftware erfolgt unter logicad 32 nach einer international einheitlichen Norm (IEC ) und erlaubt die Erstellung von SPS-Programmen (speicherprogrammierbare Steuerungen), die nicht spe - zifisch an eine bestimmte Hardware und einen bestimmten Anbieter gebunden sind. Durch die konsequente Trennung von Systemhardund -software erhalten wir die Lauffähigkeit und Leistungsfähigkeit der technologischen Funktionen unabhängig von der eingesetzten, momentan aktuellen Hardware. Wir stellen sicher, dass unsere Anwendungssoftware auch noch nach vielen Jahren und über mehrere Hardwareerneuerungen hinweg den zuverlässigen Betrieb der Anlage erlaubt. Die Abkündigung von Hardwarekomponenten verliert dadurch ihren Schrecken. Sie hat keinerlei Auswirkungen auf die Funk - tion und Verfügbarkeit der Anlage. ETHERNETBASIERTE FELDBUSSYSTEME Das Automatisierungssystem X-Pact unterstützt neben den klassischen Feldbussystemen auch die echtzeitfähigen Feldbussysteme beispielsweise EtherCAT. X-Pact Embedded Automation PC 3-Slot und 5-Slot-Ausführung. 4

5 SICHERHEITSKONZEPT Die Sicherheit von Maschinen und Anlagen ist in den vergangenen Jahren zu einem wichtigen Bestandteil unserer Anlagensteuerungen und Regelungssysteme geworden. Gesetze und Normen fordern den Schutz von Mensch und Umwelt. Das gilt weltweit und wird von uns in allen Anlagen nach europäischem Standard und gegebenenfalls unter Berücksichtigung landesspezifischer Zusatzanforderungen umgesetzt. Für einen sicheren Betrieb unserer Maschinen und Anlagen ist eine koordinierte Vorgehensweise bei der Planung und Konstruktion unbedingte Voraussetzung. Gemeinsam erstellen Mechanik und Elektrik die wichtigsten Bestandteile des Sicherheitskonzepts: - das Gefahrenbereichslayout - die Risikobeurteilung - die elektro-mechanische Funktionsbeschreibung Sicherheit - das Not-Halt-Konzept Im Gefahrenbereichslayout erfolgt die Einteilung der Anlage in Gefahrenbereiche. Alle anlagenbezogenen Sicherheitseinrichtungen sowie die physikalischen Grenzen der Anlage werden festgelegt. In der Risikobeurteilung werden die möglichen Gefahren in einer Anlage erfasst, beurteilt und erforderliche Schutzmaßnahmen beschrieben. In der elektro-mechanischen Funktionsbeschreibung wird definiert, wie die Anlage sicher und funk - tionstechnisch einwandfrei in den unterschiedlichen Betriebsarten gefahren und bedient werden kann. Für jede Anlage wird ein detailliertes Not-Halt-Konzept festgelegt, in dem definiert wird, wie die Anlagenbereiche je nach Gefahrensituation zum Stillstand gebracht und elektrisch bzw. hydraulisch getrennt werden können. Das Anlagensicherheitskonzept wird von uns gemeinsam mit den anderen Automationssystemen in unseren Testfeldern im Rahmen des Plug & Work-Tests umfassend und abschließend geprüft. Die Tests stellen sicher, dass später auf der Baustelle ein optimal auf die Fahrweise der Anlage und die Bedienphilosophie unserer Kunden abgestimmtes Anlagensicherheitssystem verzögerungsfrei in Betrieb gesetzt werden kann. 5

6 Level 3 Level 2 Level 1 Level 0 Produktionsplanungssysteme Technologische Prozessmodelle Prozessführung und Berichtswesen Prozessautomatisierung und -regelungen Energieverteilung und Antriebssysteme Sensoren und Messgeräte SMS SIEMAG AG Geschäftsbereich Elektrik und Automation Wiesenstraße Hilchenbach Telefon: Telefax: Ivo-Beucker-Straße Düsseldorf Telefon: Telefax: Automation@sms-siemag.com Internet: MEETING your EXPECTATIONS A/314-1D 200/09/13. Ky. Printed in Germany Die in dieser Druckschrift enthaltenen Informationen beschreiben Leistungseigenschaften von Produkten im Allgemeinen. Die Leistungseigenschaften von gelieferten Produkten können von den in der Broschüre beschriebenen Eigenschaften abweichen. Insbesondere können sich diese Eigenschaften durch Weiterentwicklung von Produkten ändern. Die in dieser Druckschrift enthaltenen Informationen entfalten keine Rechtswirkung. Zur Lieferung von Produkten mit spezifischen Eigenschaften sind wir nur verpflichtet, wenn dies ausdrücklich vereinbart ist.