САТ: От Бекум до Бели Извор – опитът ни с Holcim доказва, че успехът на автоматизацията зависи от знанията на екипа

САТ предлага среда, в която опитът се трупа чрез реални технически предизвикателства и работа с водещи световни брандове. Повече за свободните работни позиции в компанията можете да научите от микросайта ѝ в Борса.bg.

Автоматизацията в циментовия сектор е свързана главно с две условия: непрекъснатият режим на работа на инсталациите и агресивната среда (прах, термични натоварвания и вибрации). В този контекст проектите на водещото българско инженерингово дружество Системи Автоматика Технологии (САТ) за заводите на Holcim в Германия и България очертават профила на съвременните инженерни решения в бранша. Заводите на Holcim оперират в непрекъснат 24-часов режим на работа, в който ротационните пещи поддържат температура от 1450 °C, а престоите извън планираните ремонти са недопустими. Как се внедряват нови системи за управление при подобен производствен график и какви са детайлите на инженеринга в подобни приложения – разглеждаме през проектите на САТ в Бекум и Бели Извор.

Модернизация на управлението в движение (Holcim WestZement, Германия)

При реконструкцията на инсталациите за охлаждане и транспорт на клинкер в германския завод в град Бекум, САТ работи в партньорство с немския производител на оборудване IKN. Задачата обхваща инженеринг и пуск на нов въртящ се охладител, вентилационна система за рекуперация на топлия въздух и линии за механичен транспорт. Поради непрекъснатия режим на пещта, спирането на захранването за дълъг период от време е изключено, което налага преходът към новото управление да се извърши успоредно с текущата работа.

За целта екипът проектира разпределена система за управление (DCS), базирана на платформата Siemens SIMATIC PCS 7. Новата софтуерна архитектура позволява контролът на температурите, налягането и аспирационните дебити да се поема поетапно от новите контролери, докато в съседство тече физическият демонтаж на старата апаратура.

„Планирахме и изпълнихме дейностите на етапи, за да минимизираме риска от непредвидено спиране на процеса. Изборът на SIMATIC PCS 7 ни даде нужната софтуерна мащабируемост, за да може новата система да поеме управлението в реално време, докато старото оборудване бе подменяно физически“, обясниха от САТ. Внедреният софтуерен алгоритъм оптимизира топлинните цикли веднага след пуска, което намалява разхода на енергия за охлаждане на готовия клинкер и стабилизира температурния режим на съоръженията.

Компютърни симулации за съкращаване на пусковия срок (Бели Извор, България)

При друг проект – модернизацията на инсталацията за прахообразни материали в завода на Холсим България в село Бели Извор – хардуерното предизвикателство е свързано с пълна подмяна на оборудването средно и ниско напрежение. САТ проектира и изработва разпределителните табла ниско напрежение (РНН), както и специализираните MCC и PLC панели.

Тъй като монтажът и окабеляването на терен изискват физическо време, инженерите решават да съкратят пусковия период, като тестват софтуера извън завода. Преди таблата да бъдат доставени на площадката, управлението преминава през фаза на предварителни компютърни симулации и фабрични тестове (FAT) в производствената база на компанията.

Чрез изграждането на виртуален модел на производствения процес се тества реакцията на PLC контролерите при различни натоварвания и критични режими на работа. Тази предварителна софтуерна проверка минимизира софтуерните грешки още преди монтажните дейности, което позволява пускането в експлоатация на място да приключи в рамките на броени месеци, без да се нарушава денонощният график на завода.

Специфики на класификацията NON ATEX в циментовата индустрия (инсталация Tyre Textile)

Интересен е и казусът за спецификите на работната среда, който разкрива как те влияят върху хардуерния дизайн. Става дума за автоматизацията на новата инсталация Tyre Textile в Бели Извор, проектирана за преработка и последващо изгаряне на текстилни влакна от рециклирани автомобилни гуми. Тъй като този материал не създава риск от взрив, по международна класификация обектът се води NON ATEX (работа извън взривоопасна зона). На хартия това позволява използването на стандартна индустриална апаратура, но реалните условия на терен изискват по-различен подход.

„Класификацията NON ATEX в циментовия сектор не означава лесна среда. Прахът и постоянните вибрации от съседните тежки машини могат бързо да дефектират компонентите. Затова подходихме с повишено внимание към механичната и термичната устойчивост на всеки панел“, поясниха инженерите от компанията. За да се елиминира рискът от прекъсване на процеса, от САТ променят стандартната електрическа схема и внедряват селективни защити в разпределителните табла. Логиката е изцяло прагматична: при евентуално претоварване или късо съединение се изключва единствено локалният засегнат участък, а останалата част от линията продължава да работи.

Допълнително е решен и проблемът с информационната стабилност на управляващите сигнали. Тъй като големите индустриални двигатели и честотни регулатори генерират силни електромагнитни полета, инженерите извършват строго физическо разделяне на силовите и сигналните кабелни трасета в отделни метални скари. Това предотвратява появата на смущения в PLC контролерите и гарантира прецизна обработка на данните в реално време, които се визуализират централизирано на SCADA екраните.

Прагматичният инженеринг като школа за реални технически решения

И трите проекта, изпълнени от САТ, показват, че автоматизацията на съществуващ завод е сериозно предизвикателство. Изпълнените обекти за Holcim в Бекум и Бели Извор, заедно с тези в заводите на Titan в Златна Панега и Heidelberg Materials в Девня, очертават същата тенденция – разчита се на инженерингови екипи, които могат да извършат прехода към нови платформи за управление без прекъсване на производството.

При подобни проекти за реконструкция и модернизация инженерите не разполагат с лукса да проектират на чисто. Напротив, съвременните PLC и DCS системи трябва да се интегрират в инфраструктура, строена преди десетилетия, в която документацията често се различава от реалното положение на терен. Това изисква екипът да извърши пълно заснемане на съществуващите трасета и да предвиди как новите софтуерни алгоритми ще комуникират със съществуващото оборудване.

„Когато се модернизира работеща линия в работещи от десетилетия заводи, се налага да се извършва „превод“ в движение между технологии от различни поколения. Инженеринговото предизвикателство е да се проектира хардуерната конфигурация на таблата и софтуерните интерфейси така, че превключването към новата система да стане безпроблемно. Рискът от непредвиден престой трябва да се елиминира още в платформата за проектиране и по време на фабричните тестове, а не при пускането им на обекта“, допълниха още от САТ.

За инженерите и техниците, които искат да прескочат сухата теория и да се докоснат до мащабни индустриални системи от най-ново поколение, компанията предлага реални възможности за кариерно развитие и практическо обучение. Подробна информация за свободните работни позиции в САТ можете да откриете в микросайта на дружеството в Борса.bg.

Източник на снимковия материал: ©Engineer BG via Canva.com