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)

         

    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.

     

     

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