Applicazione Profibus in MEMC

Dimensione: px

Iniziare la visualizzazioe della pagina:

Download "Applicazione Profibus in MEMC"

Fortunato Masini
8 anni fa
Visualizzazioni

1 La comunicazione industriale nell'industria di processo Milano-15 giugno 2011 Applicazione Profibus in MEMC Relatore : Pichler Georg Facilities Senior Engineer Automation-DCS System gpichler@memc.it Merano

in MEMC Relatore : Pichler Georg Facilities Senior

2 La Società MEMC è un leader globale nella produzione e vendita di fette di silicio per i mercati delle applicazioni elettroniche e fotovoltaiche Semiconductor/Electronics Food Chain ~10% CAGR MEMC Polysilicon Ingot Wafers Semiconductors Electronics Solar Food Chain ~40% CAGR MEMC Polysilicon Ingot Wafers Cells Modules TITLE DATE P. 2

Semiconductor/Electronics Food Chain ~10% CAGR MEMC Polysilicon Ingot Wafers

3 La Società Anche se la prima produzione risale al 1959, MEMC Electronic Materials Inc. nasce nel 1984 dalla fusione tra la divisione semiconduttori del gruppo tedesco Huls/VEBA AG (DNS) e quello della Monsanto Inc., ed ha il suo quartier generale a St. Peters, Missouri; è quotata in borsa dal 1995 (N.Y.S.E - id: WFR ) La società ha all incirca 5,500 dipendenti La realtà italiana è composta da circa 1250 persone con lo stabilimento a Merano (Bz) per la crescita del policristallo e monocristallo di silicio, (circa 600 dipendenti), e lo stabilimento a Novara per la produzione di wafer lucidati o epitassiate (circa 650 dipendenti). TITLE DATE P. 3

4 Global MEMC Manufacturing Financial Summary & Sales Local Presence Worldwide Polysilicon Wafering St. Peters, Missouri Merano, Italy Novara, Italy Utsunomiya, Japan Chonan, South Korea Sherman, Texas Pasadena, Texas Ipoh, Malaysia Hsinchu, Taiwan Kuala Lumpur, Malaysia Confidential January 2010 P. 4

Peters, Missouri Merano, Italy Novara, Italy Utsunomiya, Japan Chonan, South

5 MEMC - stabilimento di Merano TITLE DATE P. 5

6 Silicon Market Il silicio prodotto da MEMC, dopo una serie di complesse lavorazioni ad alto contenuto tecnologico effettuate dai nostri clienti, viene impiegato in diversi settori tra i quali: Pannelli solari Automotive Informatico Telecomunicazioni Biomedicale Aeronautico Aerospaziale Elettronica di consumo TITLE DATE P. 6

impiegato in diversi settori tra i quali: Pannelli solari Automotive Informatico

7 Il Mercato di Riferimento - Elettronico TITLE DATE P. 7

8 MEMC Electronic Materials SpA TITLE DATE P. 8

9 I Prodotti MEMC Chunk Il policristallo di silicio è la materia prima utilizzata per produrre fette (wafer) per applicazioni nel campo dell elettronica e per la produzione di energia fotovoltaica. Esso può essere prodotto sotto forma di ciottoli (chunk) o di microsfere (granular). Granular MEMC è in grado di produrre entrambe le tipologie di policristallo. TITLE DATE P. 9

10 MEMC Electronic Materials Spa MEMC Electronic Materials SpA, società italiana del gruppo, ha sede in Novara. La produzione di Policristallo destinato all industria fotovoltaica e di Monocristallo per la produzione di fette di silicio ha inizio nello stabilimento di Merano. Nello stabilimento di Novara viene completato il ciclo produttivo di trasformazione della barra di silicio monocristallino in fette di silicio denominate wafers destinate all industria dei semiconduttori per uso elettronico. TITLE DATE P. 10

11 Fotovoltaico: Power Plant Rovigo Gennaio SunEdison, una divisione della MEMC Electronic Materials, Inc., ha realizzato un parco fotovoltaico di 72 Megawatt nell Italia nord-orientale, vicino alla città di Rovigo. Con 72 megawatt di potenza, questo parco fotovoltaico è il più grande d'europa, che supererà l impianto di 60MW ad Olmedilla, Spagna, seguito da quello di 50MW a Straßkirchen, in Germania, costruito da MEMC attraverso un accordo di joint-venture con Q- cell. Nel primo anno di piena operatività, il sistema genererà energia sufficiente per alimentare case con un risparmio di tonnellate di CO2 pari al consumo di vetture. TITLE DATE P. 11

Con 72 megawatt di potenza, questo parco fotovoltaico è il più grande d'europa, che supererà l impianto di 60MW ad Olmedilla, Spagna, seguito da quello di 50MW a

12 Impianto realizzato da SunEdison-MEMC TITLE DATE P. 12

13 Nuova Sala Controllo Impianti TITLE DATE P. 13

14 Storia delle applicazioni Profibus in MEMC 1996 : Valutazione Bus di campo Profibus Vantaggi attesi in termini di risparmio di : Tempo di progettazione -30% HW = Quadri-Schede I/O-Barriere SI- cross-wiring-canaline-cavi-jb -70% Configurazione SW - 40% 1997 : Individuato progetto: Upgrading di 4 colonne di distillazione ( da strumentazione pneumatica e 4-20mA a Profibus) Problema :DCS con solo protocollo Modbus Soluzione :convertitore di protocollo Modbus < - > Profibus Vantaggio : dopo upgrading DCS a Profibus, facile integrazione dell impianto già upgradato TITLE DATE P. 14

Upgrading di 4 colonne di distillazione ( da strumentazione pneumatica e 4-20mA a Profibus) Problema :DCS con solo protocollo Modbus Soluzione

15 Prima applicazione Profibus in MEMC =1998 TITLE DATE P. 15

16 Questo era fattibile nel 1998 TITLE DATE P. 16

17 Progetto : espansione impianto chimico MEMC, nel periodo ha realizzato un espansione del sito produttivo a Merano investendo ca 170 millioni Sono stati realizzati 14 sezioni d impianti nuovi : Colonne di distillazione Impianti di purificazione idrogeno Impianti di compressione H2 e HCL Produzione di N2 On-site Sala reattori ( forni) nuova Sezione di raffreddamento H2O Impianto di condensazione gas ( fino a -90 C) TITLE DATE P. 17

distillazione Impianti di purificazione idrogeno Impianti di compressione H2 e HCL Produzione di N2 On-site Sala

18 Automazione impianti chimici L automazione è stata realizzata con sistemi di automazione innovativi : SIS = Safety Integrated System ( ABB +Siemens) ABB 800xA 13 stazioni con AC800M-HI ridondata Siemens-PCS7 26 stazioni con CPU 417FH ridondate I collegamenti ad altri sistemi come PLC di package( compressori ecc.) sono stati realizzati in Profibus DP 90 % degli impianti richiedono l esecusione per zone classificate Z1,Z2 Tutti i collegamenti ai trasmettitori/posizionatori in campo sono realizzati in Profibus PA ( con eccezione loop di sicurezza). La progettazione e la realizzazione del bus di campo Profibus è stata esegita secondo il modello FISCO. Tutte le linee Profibus DP sono ridondate,nel caso del PA fino al SegmentCouppler TITLE DATE P. 18

) sono stati realizzati in Profibus DP 90 % degli impianti richiedono l esecusione per zone classificate Z1,Z2 Tutti i collegamenti ai trasmettitori/posizionatori in campo sono realizzati in

19 Profibus Componenti utilizzati: Master : ridondato, integrato nel DCS ABB -800xA con AC800M-HI ( 13 stazioni di automazione ) SIEMENS-PCS7 S7-417FH ( 26 stazioni di automazione ) Segmentcouppler : P&F SK3 ( 18 ) Gateway ridondato con modulo di diagnostica avanzata,alimentatori di segmento ridondati Surge Protector ( 104) : Dehn-protezione segmento PB MFT (60) = Multi-Function Terminal usato come sezionatore tra Trunk e Fieldbarrier ( per Z1) Fieldbarrier ( 320) :P&F F2D0-FB-Ex4 TITLE DATE P. 19

diagnostica avanzata,alimentatori di segmento ridondati Surge Protector ( 104) : Dehn-protezione segmento PB MFT (60) =

20 1997 oggi JB JB nnn campo JB Collegamento tradizionale 4-20mA + DI Comunicazione digitale TITLE DATE P. 20

21 Tipico applicazione Profibus DP+DP_SI+PA DP-SI ridon. TITLE DATE P. 21

22 Struttura Profibus stazione di automazione (ABB) TITLE DATE P. 22

23 Struttura tipica Profibus Profibus Master ridond. Segmento 1 Eex e Multi Function Terminal High Power Trunk Segmentcoppler SK3. Alim. di segmento ridon. Eex e Fieldbarrier Multi Function Terminal Gateway ridon. Segmento 2 Modulo di diagnostica Source-Protector-Dehn Fieldbarrier TITLE DATE P. 23

24 Progetto espansione Sono installati ca. 750 strumenti collegati in Profibus PA ca. 60 Slave in Profibus DP, - 12 Inverter per motori fino a 315KW - 24 RIO S900 (ABB) collegati in Profibus DP-SI tramite barriere ( Bartec) 3500 Digital Input signal ( std. e safety ) acquisiti ( RIO ) 2600 segnali Profibus TITLE DATE P. 24

25 Tools di configurazione strumenti esterna al DCS (oggi) p.es. Fieldcare E+H TITLE DATE P. 25

26 Tools di configurazione integrata (DTM) TITLE DATE P. 26

27 Tools di diagnostica integrata (DTM) TITLE DATE P. 27

28 Tool di diagnostica usati in MEMC (oggi) Softing TITLE DATE P. 28

29 RIO-S900 collegato in DP-SI ridondato DTM specifico Diagnostica online avanzata TITLE DATE P. 29

30 Tool di diagnostica e di configurazione usati in MEMC (in futuro) MEMC ha scelto la nuova generazione di Segmentcouppler P&F SK3 con modulo di diagnostica integrato L integrazione nel sistema DCS ABB 800xA permetterà, mediante ADM-DTM una diagnostica avanzata. TITLE DATE P. 30

31 Diagnostica Profibus integrata (ADM - DTM ) TITLE DATE P. 31

32 Sala quadri CE9 DCS ABB 800xA TITLE DATE P. 32

33 Quadro di automazione TITLE DATE P. 33

34 SALETTA C.T. REPARTO LM NUOVA Client Station MEMC poly exp automaz. impianti - DCS PES SYSTEMS SALA CONTR. PRINCIPALE NUOVA Client Station OPC Client Rete Aziendale Open PCS 7 Max. 3 external Concurrent Clients CONTROL ROOM Reatt. D1 Client Station FIREWALL ESISTENTE WEB Stations RED. OPTICAL RING TERMINAL BUS ETHERNET 100Mbits/s ENG. ESISTENTE ESISTENTE 1 10 COMMISSIONING Cilent EEx-i Red. CAS Server Red Asset Manag Nr.1 Engineering Nr. 4 Red. OS Server Red. OS Server D1 Eng. Cilent EEx-i RED. OPTICAL RING SYSTEM BUS ETHERNET 100Mbits/s MONITOR EEx-i Nr. 2+2 MONITOR MONITOR EEx-i MONITOR EEx-i MONITOR EEx-i REDUNDANT PROFIBUS-DP AS 417FH DIAGN. REPEATER Y-LINK DP/PA Link DP/DP OLM Ex (ia) Profibus PA OPTICAL DP ET200M Standard & Fail Safe I/Os REDUNDANT PROFIBUS-DP Y-LINK DP/PA Link DP/DP OLM Ex (ia) SICLOCK DCF77 Profibus PA OPTICAL DP ET200M Standard & Fail Safe I/Os REDUNDANT PROFIBUS-DP AS 417FH DIAGN. REPEATER Y-LINK DP/DP OLM OPTICAL DP ET200M Standard & Fail Safe I/Os Nr. 1 MONITOR S7-317F Standard & Fail Safe I/Os HW ESISTENTE SOLO INTERF. SW REATTORE IDRO D1 (ESISTENTE) AS 417FH DIAGN. REPEATER Y-LINK DP/PA Link DP/DP OLM Ex (ia) Profibus PA Nr. 10 MONITOR OPTICAL DP ET200M Standard & Fail Safe I/Os TITLE DATE P. 34

35 Strumenti in PA e 4-20mA(SIL2) Strumenti 4-20mA ( SIL2) Strumenti in PA TITLE DATE P. 35

36 La comunicazione industriale nell'industria di processo Milano-15 giugno 2011 Domande? Grazie per l attenzione TITLE DATE P. 36

Documenti analoghi

Produzione di silicio per il fotovoltaico: presente e futuro

MEMC Electronic Materials SpA - Merano Produzione di silicio per il fotovoltaico: presente e futuro Maria Porrini Crystal Technology Merano La Società MEMC MEMC è un leader globale nella produzione e vendita