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Automazione e controllo di una torre di raffreddamento ad acqua

Ottimizzare il funzionamento degli impianti di servizio nello stabilimento

Highlights ★

Settore: Cartotecnica

Cliente: Produttore di imballaggi in carta e articoli cartotecnici

Obiettivo:

  • Implementare il sistema di automazione di una torre di raffreddamento
  • Realizzare il software di supervisione dell’impianto
  • Ridurre i fermi impianto
  • Rendere facili e veloci le attività di setup e messa in servizio

Tecnologie:

  • PLC: Compact Logix e RsLogix 5000, Rockwell Automation
  • Inverter: Power Flex700, Rockwell Automation
  • SCADA: Factory Talk View, Rockwell Automation

Caratteristiche del progetto:

  • II progetto è stato reaIizzato con la formula chiavi in mano. Le attività realizzate comprendono engineering, realizzazione del quadro di automazione, software di gestione, aggiornamento della documentazione.

Vantaggi:

  • Gestione automatica dell’impianto
  • Efficienza energetica e riduzione dei costi energetici
  • Dati di funzionamento real time e storicizzati
  • Riduzione dei tempi di intervento di manutenzione

Un nuovo sistema di automazione e controllo

Un’importante azienda produttrice di imballaggi in carta e articoli cartotecnici, al fine di migliorare l’efficienza di processo ed energetica di una torre di raffreddamento ad acqua, ha deciso di ottimizzarne il funzionamento implementando un sistema automatico di gestione in sostituzione di quello manuale.

Gli obiettivi del progetto sono stati i seguenti:

  • implementare ex novo un sistema di automazione a doppie utenze (una di gestione e una backup)
  • rendere più facile e veloce le attività di setup e messa in servizio
  • ottenere la continuità di servizio dell’impianto, riducendo al massimo i fermi per guasto e gli errori di impostazione dei parametri di setup
  • ottenere il controllo real time, implementando un sistema SCADA di supervisione
  • rendere più efficiente il processo e di conseguenza ridurre ed ottimizzare il consumo energetico
  • ottenere analisi di funzionamento dell’impianto precise e dettagliate
  • migliorare e ottimizzare le attività di manutenzione dell’impianto

L’importanza dei servizi tecnici di stabilimento

Per il cliente, migliorare la gestione e il funzionamento della torre di raffreddamento ad acqua era assolutamente necessario. Questo impianto riduce il calore prodotto in eccesso durante il processo produttivo, portando acqua refrigerata alle strutture degli impianti di produzione; infatti, il calore generato dai suddetti impianti, se non asportato, si accumulerebbe in modo eccessivo fino ad inficiarne il funzionamento.

Un moderno sistema di building automation, in grado di controllare e gestire al meglio il funzionamento di questo importante asset, ha soddisfatto l’esigenza maturata.

In futuro, sono previsti interventi su altri impianti di servizio, soprattutto per la gestione delle emergenze in tempo reale, del rinnovamento dei sistemi di controllo e dell’ottimizzazione dei consumi energetici.

La soluzione adottata

Il progetto ha previsto la progettazione e la realizzazione:

  • di un quadro di comando con funzioni di segregazione dell’impianto (realizzato con PLC e pannello operatore HMI della Rockwell Automation)
  • dei collegamenti con tutte le utenze servite (principalmente pompe e ventilatori)
  • di un pulpito di comando costituito da PC e uno SCADA Rockwell Automation

Sul quadro di comando è stato installato un pannello operatore con sistema di supervisione ridondante rispetto a quello del pulpito, da utilizzare in caso di malfunzionamento del PC.

In caso di fault del PLC vi è comunque la possibilità di gestire l’impianto manualmente dal pulpito.

L’obiettivo primario dell’intervento era ottimizzare il funzionamento di pompe e ventilatori per evitare guasti dovuti al surriscaldamento.

A tal fine, dallo SCADA è possibile monitorare l’impianto suddiviso per zone, eseguire i comandi, impostare i parametri di lavoro, visionare la diagnostica per individuare le cause di arresto delle utenze, controllare i consumi di acqua e di energia, verificare il numero degli avviamenti per ogni utenza e i valori di tutte le misure analogiche.

Inoltre, per ridurre i consumi, calibrando il funzionamento dell’impianto in base alle effettive esigenze su ciascuna utenza, sono stati installati inverter vettoriali collegati al PLC su bus di campo per la gestione delle velocità delle pompe e dei ventilatori.

Vantaggi concreti

L’automazione del sistema di controllo, ha permesso un tangibile miglioramento di processo e una corretta gestione dell’impianto, in particolare per le attività di configurazione e avviamento. Ciò ha consentito una notevole riduzione del numero dei fermi dovuti a guasti.

È stata inoltre ottenuta una consistente riduzione dei consumi energetici ottimizzando i cicli di funzionamento, con conseguente risparmio sui costi.

Attualmente l’impianto è sempre sotto controllo e si possono visualizzare in tempo reale allarmi e stati; questo ha incrementato l’accuratezza dell’analisi sul funzionamento migliorando di conseguenza la qualità del servizio di manutenzione oltre che una riduzione dei tempi di intervento di manutenzione.

Il nostro progetto ha permesso di raggiungere pienamente tutti gli obiettivi iniziali. Il sistema è stato consegnato nei tempi previsti.

Risultati ottenuti

Accesso in real time dei dati della produzione

Tempestività di intervento per risolvere inefficienze degli impianti

Integrazione tra i sistemi produttivi e i sistemi IT

Decisioni strategiche e mirate

Tracciabilità delle informazioni di produzione

Tutti parlano di Industry 4.0, NOI LA REALIZZIAMO

Se vuoi saperne di più sulle nostre soluzioni di automazione e controllo degli impianti di servizio, contattaci. I nostri tecnici sono a vostra disposizione per ascoltare le vostre esigenze e studiare soluzioni ritagliate su misura alle vostre necessità.

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