可配置的控制系统让厚钢板加工厂再度抢占前沿

文章来源:MM《现代制造》 发布时间:2015-11-26
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Salzgitter Mannesmann Grobblech有限责任公司所属的一家大型厚钢板加工厂需要进行升级改造,其中也包括安全结构的现代化改造。计划方案是将可配置控制系统 PNOZmulti与PDP67模块配合使用。作为一家全方位的安全自动化供应商,皮尔磁公司提供了上述解决方案,结果证明这一方案简单高效。如今该加工厂已符合EN ISO 13849的要求,达到性能等级(PL)d。

Salzgitter Mannesmann Grobblech有限责任公司所属的一家大型厚钢板加工厂需要进行升级改造,其中也包括安全结构的现代化改造。计划方案是将可配置控制系统 PNOZmulti与PDP67模块配合使用。作为一家全方位的安全自动化供应商,皮尔磁公司提供了上述解决方案,结果证明这一方案简单高效。如今该加工厂已符合EN ISO 13849的要求,达到性能等级(PL)d。

生产车间里遍布着钢梁和龙门吊,空气中飘散着一种金属的味道。这是一个有几个足球场大的车间,当巨大的成型和金属切割机被开动时,现场非常嘈杂。位于鲁尔河畔米尔海姆的Salzgitter Mannesmann Grobblech有限责任公司是Salzgitter公司的一部分,主要生产半成品。例如,该半成品可用于制造管道所用的大型管材。

Salzgitter Mannesmann Grobblech有限责任公司在对其厚钢板加工厂进行改造时,选择了全方位的安全自动化供应商皮尔磁提供的自动化解决方案。

如何将钢板变成钢管

管材部由轧板机、弯管机、试验中心和能源供应部门组成。在弯管机中,通过感应加热,无缝焊接钢管被精确地弯曲。这就要求材料、制造工艺和尺寸范围要满足最严苛的要求。这一要求适用于精密预制的厚钢板,这种钢板可能长达26米,宽大约5米,厚8到50毫米。

从压板机开始并随后经过冷却床,厚钢板接着经由辊道进入双边剪边式剪切机。剪切机将钢板修剪至所需尺寸,然后钢板经横向输送带被运送至横向剪切机。操作员将钢板放入相应位置后,电动刀片将按照客户所需规格对钢板进行纵向切割。横向剪切机也将钢板切割成条,以便对端部进行连续焊接加工,供制造管材使用;还可加工出测试试样,供试验中心检测,以保证钢板质量。最后,由随后的辊子输送机将钢板输送到进行冷态几何测定的地方,在这里对钢板表面进行检查,同时横向剪切机对钢板的长度进行切割。

改造需要引入新的安全理念

厚钢板切割机占地面积10×6平方米,高约5米。在加工厂进行彻底的现代化改造时,对现代安全理念的整合也被列入了工作日程。为了满足新的欧盟《机械指令》中的规范性要求,必须对风险进行重新评估和评定。在加工厂中进行检查、安装和维护时,人员的介入是必不可少的,其中包括要进入安全区域,因此必须在多个点实施可靠的安全解决方案,以保护人员和机器。不过,这些解决方案并不会对加工厂的生产力构成限制。在此解决方案之前,安全实质上只依赖于单通道的急停电路和传统的接触器技术。客户的未来需求是使安全完全独立于控制系统。

实施解决方案需要完成的任务包括以下几点:全封闭的横向输送机中总共有7扇门需要保护,以防止其未经批准或意外情况下被打开;还需要监控分布式急停按钮。若其中一扇门未经批准被打开,横向输送机必须安全停止。通过一扇可移动面板,使能开关可以操纵钢板提升设备和横向运送钢板的货车,并使其安全减速运行。可移动面板上带有分布在安全区域的多个控制点,以实现安装和维修模式。此外,技术要求手册规定:必须保证对上下游设备零配件的安全相关的信号交换实行可靠的管理。横向剪切机区域的要求与横向输送机基本相同:除了对横向剪切机外围的12扇安全门进行安全监控并使剪切机安全停止外,还应该能够在允许模式下进行安装和维修工作。加工厂中进行冷态几何测定的地方的情况也大致相同,在这里对切割尺寸的精度进行检查。

皮尔磁提供的可配置控制系统PNOZmulti可同时完成安全和自动化任务,它配有扩展模块,能够灵活适应需求变化。

由于生产车间很大,PDP67模块可以直接记录传感器的安全信号,这样可以减少接线工作。

PNOZmulti是高效简便的适用安全解决方案

作为一家全方位的安全自动化供应商,皮尔磁公司负责制造了可配置的控制系统PNOZmulti。安全解决方案能够可靠地解决下列部分任务:PNOZmulti是一个集中式安全管理器,它与外围的PDP67模块配合使用,对所有来自急停按钮、安全门系统和使能开关的安全相关信号进行监控。紧急情况下,可配置控制系统将启动安全相关的操作。由于距离各个安全门和急停按钮很远,PDP67模块可以直接记录现场传感器的安全信号,这样可以减少所用到的缆线数量。PNOZmulti基础单元具有故障保护功能,它包含20个数字输入、4个数字半导体输出和2个继电器输出。该基础单元最多带有8个I/O模块,扩展时灵活简单。PNOZmulti记录所有必要的传感器信号并直接开启安全输出。而且不需要安装易于磨损的硬件。通过采用软件工具PNOZmulti配置器和直观的参数设置,这一智能安全管理器具有不受限制的可配置性,非常易于使用。PNOZmulti代表着布局而不是接线,因为这个可配置的控制系统取代了很多继电器和接线。

皮尔磁提供的可配置控制系统PNOZmulti是一个中央安全组件,它可以监控所有来自急停按钮、安全门系统和使能开关的安全相关的信号。

加工厂变得更安全,却未对生产力构成限制

外围设备中总共有7个PNOZmulti基础单元和13个PDP67模块,保证了厚钢板加工厂的安全。“如今加工厂已达到性能等级d。这多亏了PNOZmulti上的Profibus接口,我们还可以下载数据到可视化设备上用于展示。此外,还可以将数据读入PDA系统,这可以使故障排除和跟踪异常变得简便。”Salzgitter Mannesmann Grobblech有限责任公司的电气项目工程师Heiko Nickel如此精辟地概括PNOZmulti的益处。在协作完成项目的同时,皮尔磁还证明自己不仅仅是一个组件和系统供应商,而且在风险评估和技术可行性方面也是一个合格的顾问和服务供应商,不但在项目阶段是这样,在后续的技术支持上也是如此。“我可以肯定地说,以后我们还要与皮尔磁在其它改造项目上合作。”HeikoNickel如此概括说。

 

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