Las Líneas de Proceso Continuo son instalaciones para el tratamiento térmico y superficial de bandas metálicas (acero, aluminio, cobre…), tratamientos necesarios para regenerar la estructura interna del material, mejorar el acabado, alcanzar las tolerancias dimensionales y conseguir la protección contra la oxidación y otros agentes agresivos.
Bajo este nombre genérico se incluyen instalaciones tales como:
- Decapado continuo y otros procesos químicos.
- Recocido continuo y otros procesos térmicos.
- Skin Pass, Aplanado Bajo Tensión yotros procesos mecánicos.
- Galvanizado en Caliente y otros procesosde recubrimiento por inmersión.
- Electrocincado, Electroestañado, Electroforesis y otros procesos derecubrimiento electrolítico.
- Pintado, Inspección, Corte, Rebobinado y otrosprocesos de acabado.
INGETEAM lleva desde1972 desarrollando y suministrando soluciones aplicadas para la automatización y el control de Líneas de Proceso Continuo.
Generalidades
En la automatización de Líneas de Proceso Continuo se presentan los siguientes requerimientos:
- Controlar las variables ligadas a lacinemática del transporte de la banda, a ladinámica y el control de planitud, así como lasvariables térmicas, químicas, eléctricas odimensionales correspondientes a los diferentes procesos.
- Estructura distribuida de control adaptadaa la localización física en el proceso de loselementos sensores-actuadores.
- Versatilidad funcional que englobe demanera óptima;
- El control directo digital de convertidores de
- El control lógico programable de secuenciasy sus enclavamientos.
- El control distribuido en lazo cerrado de todaslas variables mecánicas, térmicas, químicas yeléctricas del proceso.
- La supervisión, control y adquisición de datos del Proceso.
- Comunicación en tiempo real con otros niveles de control superior: MES, ERP, CMMS (GMAO)…
Actuadores y Regulación
Mediante el uso de librerías especializadas en control de líneas, en su configuración standard se incluyen los niveles de campo (N0), nivel de control (N1) y nivel de supervisión (N2):
Nivel O
El nivel más bajo en la jerarquía de funciones de control es el que contiene las interfaces con el proceso: sensores, actuadores y transductores, además de los motores de accionamiento, elementos todos ellos cada vez más inteligentes (IoT, Internet de las cosas), permitiendo que los datos esenciales sean accesibles a los usuarios a través de buses locales y eventualmente de una nube industrial.
Nivel 1
Este nivel tiene como objetivo el control, la regulación y mando de los distintos procesos, por medio de sistemas especializados como son los PLC’s y los HMI’s.
Las funciones pertenecientes a este nivel se refieren a máquinas y equipos convertidores de regulación, actuadores en general:
- El control directo digital de los convertidores de potencia.
- El cálculo automático de velocidad / par motor, en funciónde las consignas de tensión, el radio de bobinado,la compensación de inercia y las pérdidasmecánicas en desbobinadoras y bobinadoras.
- La vigilancia y la lógica automática de secuenciasy enclavamiento de los equipos auxiliares y maniobra de los accionamientos.
Nivel 2
El Ordenador de Control de Procesos está diseñado para ayudar al personal de la planta en la gestión y operación del proceso de producción.
- Crea condiciones de proceso y operación repetibles y controladas para optimizar la calidad del producto.
- Registra información sobre las condiciones reales del proceso, los recursos y los eventos, detectando incidencias de calidad.
- Integra la planta en el sistema de información de toda la empresa, simplificando y automatizando así muchos aspectos del flujo de datos
Automatización y Control
La función de este subnivel se refiere a la marcha sincronizada de las distintas secciones de la Línea de Proceso Continuo.
Entre las funciones contempladas por este subnivel se encuentran las siguientes:
- Secuenciamiento automático de operación para la sección de entrada:
- Secuenciamiento automático de operación para la sección de salida:
- Secuenciamiento automático de operación general de línea:
- Cálculo «on-line»:
- Ancho y diámetro de bobina inicial.
- Radio de desbobinado/bobinado.
- Longitud/Peso remanente.
- Longitud despunte.
- Longitud/peso de banda.
- Posicionamiento de cabeza/cola.
- Seguimiento del punto de soldadura y sincronización.
- Consignas para reguladores de posición de acumuladores de banda.
- Corrección de tiro por momento flector variable según radio de bobina.
- Compensación de pérdidas y efectos inerciales en cada uno de los accionamientos de transporte de banda.
- Control de equipamientos auxiliares
- Subsistemas de hidráulicos y/o neumáticos además de Subsistemas eléctricos: distribución MT/BT; sistemas de emergencia: diésel y UPS’s.
- Vigilancia y generación automática de señales de alarma, Interrelación con otros niveles y con los operadores de planta:
- Con el nivel O mediante bus de campo, Profinet, Ethernet IP,o similar.
- Con otros elementos del nivel 1 mediantebus campo o bus industrial de proceso.
- Con el nivel 2 mediante bus industrial deproceso o bus de planta.
- Interfaz operador-máquina para la supervisión y mando de proceso mediante:
- Sinópticos animados, refrescadosen tiemporeal
- Curvas de evolución de variables y consignas.
- Alarmas y eventos
-
- Control específico en procesos ELECTROLITICOS:
- Control en lazo cerrado de:
- Intensidad (peso recubrimiento)Consignas de Proceso, como alternativa al establecimientoautomático por optimización del propio Nivel 2.
Funciones Especificas
- Control específico en procesos de DECAPADO:
- Descascarillado
- Decapado en ácido.
- Aclarado
- Secado
- Control específico en procesos de RECOCIDO:
- La regulación en lazo cerrado de temperaturas de horno, humos y banda.
- La regulación en lazo cerrado de caudales ypresiones de gas fuel, gas atmósfera y humos.
- Control específico en procesos de SKIN-PASS Y TENSONIVELADO:
- Control en lazo cerrado de:
- La fuerza/posición de apriete.
- El alargamiento.
- Las tensiones de desfile de la banda.
- Establecimiento de consignas basadas en «modelos» para:
- Bending
- Planitud
- Ajuste de línea de paso cilindros de trabajo
- Control especifico en procesos de GALVANIZADO EN CALIENTE:
- Control en lazo cerrado de:
- Espesor de recubrimiento.
- Enfriamiento
- Control específico en procesos ELECTROLITICOS:
- Control en lazo cerrado de:
- Intensidad (peso recubrimiento)
- Intensidad (peso recubrimiento)Consignas de Proceso, como alternativa al establecimientoautomático por optimización del propio Nivel 2.
Realidad Aumentada
Ingeteam desarrolla aplicaciones para permitir que el propio operario de mantenimiento tenga acceso a los detalles de los equipos eléctricos instalados (textos, imágenes, videos y audios superpuestos), sin tener que abrir la puerta de los mismos, Esto es posible mediante aplicaciones basadas en elementos portables, junto con códigos QR o incluso realidad aumentada (AR) que mejoran el trabajo y la productividad al superponer indicaciones de interés, tales como imágenes y objetos 3D, junto con otras informaciones complementarias.
Virtualización puesta en marcha y formación
En relación a los equipos de control y regulación utilizados en las líneas de proceso, desde Ingeteam proponemos un par de nuevos conceptos a partir de herramientas de mercado de amplia difusión,
- Se nos brinda la posibilidad de poder realizar pruebas integrales, simulando proyectos de automatización y control, con la puesta en marcha virtual de sistemas, máquinas y procesos en una sola plataforma HW.
- Además, la plataforma de simulación también se puede usar para entornos de capacitación realistas, para formar al personal de operación y mantenimiento, previo o posterior a la puesta en marcha.