Filmac srl Via S. Barbara, 138/D Fusignano

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Elisabetta Piccolo
6 anni fa
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1 PROFINET: la soluzione ideale per migliorare i processi, anche nella gestione dell acqua. L acqua è una risorsa importantissima e come tale essa deve essere gestita in modo appropriato sia per una ragione economica ma soprattutto per una questione di impatto ecologico, e gli obblighi di leggi in questi ultimi anni si sono mossi di conseguenza; in moltissime tipologie di lavorazioni l acqua gioca un ruolo da protagonista, quindi una sua gestione appropriata diventa la chiave vincente per ottimizzare processi, che essi siano industriali o non.

2 La FILMAC di Fusignano (RA) da venti anni è un punto di riferimento in questo settore, proponendo delle soluzioni di impiantistica completa per la disidratazione fanghi e la depurazione dell acqua; i campi di applicazioni sono numerosi, dall alimentare al farmaceutico, dal tessile al civile, ovunque serva gestire e trattare l acqua solo ai fini della depurazione oppure anche per renderla riutilizzabile all interno del processo. Di seguito andremo a descrivere un applicazione dove FILMAC ha puntando sull innovazione tecnologia per migliorare i processi di recupero dell acqua, combinando la propria esperienza con le soluzioni di automazione SIEMENS. L impianto in questione fa parte di una grande cartiera in Russia, dove esso ha il compito di separare, dal fango di scarto della lavorazione della cellulosa, l acqua e i residui solidi; un requisito fondamentale è che il sistema deve garantire una continuità d esercizio di 24 ore su 24 per 365 giorni l anno. L applicazione è composta principalmente da un primo processo di disidratazione del fango per gravità, eseguito su tavole di sgocciolamento, per poi immagazzinare in dei silos i residui di fango pronti per le lavorazioni successive.

3 Il cuore dell impianto consiste in due macchine filtro pressa automatiche, le quali svolgono il medesimo compito in parallelo, e grazie a ciò è possibile gestire la manutenzione senza dover fermare il processo; esse basano il proprio funzionamento su un sistema che inietta il fango ad alta pressione nelle piastre, le quali sono rivestite da una membrana, che permette di filtrare l acqua separandola dalla parte solida del fango; un sistema idraulico mette meccanicamente in pressione le piastre tramite una operazione di spremitura in modo da accelerare l efficacia di tale azione e l acqua fuoriesce dalle piastre mediante dei condotti. Una volta terminata questa fase il sistema rilascia le piastre che vengono riaperte per scaricare la torta di residui solidi di fango che per gravità viene espulsa nella parte sottostante della pressa. I requisiti che FILMAC si è posta all atto della progettazione di questa applicazione è quella di avere una connettività orizzontale su tutti i dispositivi in rete, una connettività low-cost verso il supervisore della cartiera, il tutto con una soluzione di intelligenza distribuita per mantenere indipendenti le varie parti del sistema, data l elevata disponibilità richiesta all impianto. La scelta è stata pressoché immediata ed è caduta su PROFINET, la soluzione industrial ethernet che permette di raggiungere tutti i requisiti del sistema.

4 Prima di tutto tutti i dispositivi (controllori, drives, panel PC, supervisore, e via dicendo) sono collegati sulla stessa dorsale industrial ethernet, quindi vi è una totale trasparenza sul mezzo trasmissivo senza dover fare operazioni di routing tra la rete dati e quella di campo; ogni dispositivo è raggiungibile da qualsiasi punto dell impianto e ciò facilità le operazioni a partire dalla messa in servizio, alla fase di funzionamento ma soprattutto per la fase di manutenzione e assistenza remota, portando notevoli vantaggi in termini di efficienza e rapidità delle operazioni di service; inoltre anche dispositivi di terze parti posso essere collegati e supportati sia tramite PROFINET che comunicazione ethernet standard (protocolli TCP, UDP, etc). L intelligenza distribuita sulle differenti parti dell impianto viene gesitita tramite 4 CPU SIMATIC S7-314C-2PNDP, prodotto uscito nei primi mesi del 2011 che rappresenta il controllore entry level di PROFINET nella gamma S7-300, con l interfacciamento a bordo sia verso MPI/PROFIBUS che su PROFINET con switch integrato a 2 porte; rapido e performante, questo controllore gestisce le varie comunicazioni in contemporanea (gestione dispositivi di perferia, comunicazione tra controllori e verso la supervisione).

5 Completano la configurazione 24 inverter SINAMICS G120 con CU PN240 e parte di potenza da 0,75 a 37kw che sfruttando la comunicazione su PROFINET e gestiscono principalmente l articolato sistema di pompe dell applicazione; interessante è la gestione del cambio parametri da programma utente della CPU SIMATIC che permette di gestire in modo alternato più motori di taglie differenti con in medesimo inverter. Il cablaggio dell intero sistema è molto ridotto e quasi esclusivamente sulla parte di potenza, i segnali dal campo arrivano direttamente sui morsetti della CPU Compatte, e lo scambio dati con gli inverter è totalmente fatto tramite PROFINET.

6 L ing Fabrizio Lolli, direttore tecnico di FILMAC, riassume così l esperienza con PROFINET: la flessibilità acquisita dal sistema grazie a PROFINET è stata evidente da subito, connettività di tutti i dispositivi sulla stessa dorsale ethernet, funzioni di comunicazione anziché collegamento fisico dell hardware, ed in generale cablaggio ridotto e semplificato grazie ai connettori RJ45; non per ultimo la CPU S7-314C-2PNDP hai un ottimo rapporto costi/benefici. L applicazione in questione è un valido esempio di come un problema (gli scarti di lavorazione) diventino un opportunità; recuperando l acqua di lavorazione dopo l operazione di filtraggio dei fanghi essa può essere riutilizzata per il medesimo o per altri processi di lavorazione, ed inoltre i residui solidi dei fanghi vengono bruciati in un termovalorizzatore per produrre energia elettrica; quindi una lavorazione con emissioni solide zero, né di acqua né di rifiuti.

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