Case History. I Bus di campo. Una soluzione per la produzione di cemento. Claudio Locatelli. CLUI CLub Utilizzatori Italiani

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1 Case History CLUI CLub Utilizzatori Italiani I Bus di campo Una soluzione per la produzione di cemento Claudio Locatelli CTG PROFIBUS - Italcementi PA: Group dalle ultime novità ai casi di successo nel settore del Processo, Varese 17 Aprile

2 Il processo di produzione del cemento Si compone di queste fasi: Escavazione materie prime Frantumazione Pre-omogeneizzazione Macinazione della materia prima Processo di cottura Macinazione del cemento Spedizione dello sfuso o insaccamento CTG - Italcementi Group 2

3 Frantumazione Materie prime Molino Crudo Filtro di processo Raw meal Reparto di Macinazione Silo Farina Kiln gasses Raw meal Exhaust air petcoke Molino Carbone Deposito Carbone PRH Reparto di Cottura petcoke Forno Silo Clinker clinker additives Reparto di macinazione cemento Raffreddatore air clinker Molini Cemento cement Sili Cemento Insaccamento e spedizione CTG - Italcementi Group 3

4 Il controllo del ciclo produttivo Tutto il ciclo produttivo viene controllato e comandato da un unica sala. Sui quadri appaiono 24 ore su 24 tutti i dati relativi alla produzione, alla gestione e ai controlli di tutti gli impianti. I tecnici specializzati preposti sono pertanto in grado di evidenziare eventuali anomalie, mettendo in atto le azioni preventive e correttive eventualmente necessarie a riportare sotto controllo il sistema. CTG - Italcementi Group 4

5 Peculiarità di una cementeria Impianti distribuiti anche su aree molto estese Condizioni ambientali severe: alte temperature, possibilità di elevate vibrazioni, utilizzo di variatori di frequenza con potenze sino a 4-5 MW Necessità di eseguire misure di temperatura, pressione e portate gas in un processo con alte temperature (fino a 1450 C), con presenza di materiale e polveri calde ed abrasive. Necessità di collocare in prossimità dei diversi reparti produttivi le apparecchiature di comando elettrico e gli armadio I/O del sistema di controllo Necessità di concentrare in una sola sala di controllo la conduzione e la gestione dell intero impianto (con l eccezione della frantumazione e delle spedizioni) Processi di macinazione materie prime e cottura a ciclo continuo CTG - Italcementi Group 5

6 La cementeria di Ait Baha-Marocco 610 nodi Profibus DP 400 nodi Profibus PA 40 km di fibre ottiche 250 convertitori FO/DP CTG - Italcementi Group 6

7 I nodi collegati n. ~ 30 Driver a frequenza variabile collegati in Profibus DP n. ~ 40 interruttori in MT collegati in Profibus DP per gestire la distribuzione della potenza e per l avviamento di motori in MT CTG - Italcementi Group 7

8 I nodi collegati n. ~ 450 MCC intelligenti collegate in Profibus DP. n. ~ 50 multimetri sull incoming degli armadi MCC collegati in Profibus DP. CTG - Italcementi Group 8

9 I nodi collegati n. ~ 3 sistemi di dosaggio materie pulverolente (polverino di Petcoke e farina) collegati in Profibus DP. n. ~ 15 sistemi di dosaggio materie prime, combustibile grezzo (Petcoke), clinker ed additivi al cemento collegati in Profibus DP. CTG - Italcementi Group 9

10 I nodi collegati n. ~ 40 attuatori elettrici per serrande gas di processo, circuiti olio combustibile ed acqua collegati in Profibus DP. n. ~ 4 attuatori pneumatici collegati in Profibus PA. CTG - Italcementi Group 10

11 I nodi collegati n. ~ 120 trasduttori di pressione collegati in Profibus PA. n. ~ 230 trasduttori di temperatura collegati in Profibus PA. CTG - Italcementi Group 11

12 I nodi collegati n. ~ 20 trasduttori di livello radar e ultrasuoni collegati in Profibus PA. n. ~ 30 trasduttori di portata collegati in Profibus PA. CTG - Italcementi Group 12

13 Diagnostica del Bus e dei dispositivi Controllori e Schede di rete CTG - Italcementi Group 13

14 Diagnostica del Bus e dei dispositivi Schede di rete CTG - Italcementi Group 14

15 Diagnostica del Bus e dei dispositivi Dosatori, MCC intelligenti, Rack I/O, DP/PA Coupler CTG - Italcementi Group 15

16 Diagnostica del Bus e dei dispositivi Variatori di Frequenza Attuatori elettrici CTG - Italcementi Group 16

17 Diagnostica del Bus e dei dispositivi Strumentazione in Profibus PA CTG - Italcementi Group 17

18 La scelta del Profibus Ci ha permesso di: Concentrare in una sola sala tecnica tutti i controllori dell impianto, facilitando la manutenzione Ridurre notevolmente l utilizzo di cavi in rame, facilitando il montaggio e la messa in servizio Utilizzare cavi a fibra ottica, evitando problematiche legate all inquinamento e quindi ai disturbi elettromagnetici Avere dei trasduttori di misura SMART e quindi avere la possibilità di usufruire di una maggiore quantità di dati per la diagnostica strumentale Poter utilizzare un tool remoto per la configurazione e la parametrizzazione di tutta la strumentazione in PA, facilitando la manutenzione e la sostituzione di una apparecchiatura CTG - Italcementi Group 18

19 L esperienza di Ait Baha Ha riconfermato la nostra volontà a proseguire nell utilizzo di architetture dei sistemi di controllo che prevedono il bus di campo ed in particolare Profibus. Due nuovi impianti sono in fase progettuale in questo periodo, uno in Italia ed uno in Bulgaria, dove abbiamo deciso di utilizzare Profibus DP e PA per il collegamento di tutte le apparecchiature di misura, controllo ed elettriche. Il bus di campo, e fino ad oggi abbiamo utilizzato solo Profibus, è diventato un nostro standard che cercheremo di adottare in tutti i nuovi progetti. CTG - Italcementi Group 19

20 L utente Profibus si attende Un risparmio sui costi rispetto alle soluzioni tradizionali; Una riduzione dei tempi di installazione e di commissioning della strumentazione; Una affidabilità pari o superiore alle soluzioni tradizionali; Maggiore immunità ai disturbi elettromagnetici; Facilità di gestione della manutenzione; Possibilità di sfruttare con tool appropriati tutte le informazioni diagnostiche che vengono messe a disposizione della strumentazione intelligente; CTG - Italcementi Group 20

21 e quindi desidererebbe... Una maggiore standardizzazione dei tools e degli applicativi software che permettono la gestione delle apparecchiature in Profibus (specialmente PA) Una più attenta e approfondita informazione sulle tecniche e specifiche di installazione del Bus (schermature, messe a terra etc.) e sull utilizzo di questa strumentazione intelligente Uno specifico supporto per tutte le problematiche inerenti l installazione e la messa in servizio di questa strumentazione La vendita della strumentazione completa con il corredo di files per la sua gestione (GSD, EDD etc.) o informazioni precise per l immediata e sicura individuazione sul WEB di quanto necessario CTG - Italcementi Group 21

22 Progetti in corso Due importanti progetti sono in corso ora nel Gruppo Italcementi relativi a due nuove linee di Cottura: 1. Nuova linea di Devnia da 4000 tpd (Bulgaria); 2. Nuova linea di Rezzato da 3300 tpd (Italia); La linea di Devnia ripercorrerà le soluzioni adottate nell impianto del Marocco, massimizzando l uso delle reti di campo (Profibus DP e PA) per strumentazione, attuazione, MCC, VFD, etc. La linea di Rezzato farà sempre uso del bus di campo, anche se in misura più limitata (le MCC e i VFD di piccola potenza saranno gestiti in tradizionale). La novità in questo impianto sarà l utilizzo del Profinet come bus di comunicazione tra i controllori e le periferiche. CTG - Italcementi Group 22

23 L idea del Profinet a Rezzato CTG - Italcementi Group 23

24 Grazie dell attenzione CTG - Italcementi Group 24