Een
enorme fabriek voor de verwerking van zware platen van Salzgitter Mannesmann
Grobblech GmbH moest worden gemodificeerd, waarbij ook de
veiligheidsarchitectuur moest worden gemoderniseerd. Het configureerbare
besturingssysteem PNOZmulti zou worden gebruikt in combinatie met
PDP67-modules. De oplossing van Pilz, de complete leverancier van veilige
automatisering, bleek zowel eenvoudig als efficiënt te zijn. De fabriek voldoet
nu ook aan de eisen van EN ISO 13849 tot Performance Level (PL) d.
In
de productiehal bevinden zich stalen draagbalken en portaalkranen en er hangt
een lucht van metaal. De hal heeft de afmetingen van een aantal voetbalvelden
en wanneer de gigantische vorm- en snijmachines voor metaal in beweging worden
gezet, is het lawaaiig. Salzgitter Mannesmann Grobblech GmbH in Mühlheim an der
Ruhr maakt deel uit van Salzgitter AG en produceert halfproducten waaruit grote
buizen kunnen worden geproduceerd die later bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt
als pijpleidingen.
De afdeling Pijpleidingen omvat de volgende gebieden:
plaatwalserij, pijpbuigerij, testcentrum en energievoorziening. In de
pijpbuigerij worden naadloze, gelaste stalen buizen met uiterste precisie en
nauwkeurigheid gebogen met behulp van inductieve verhitting. Het materiaal, de
productie en de verschillende lengtematen moeten daarom voldoen aan uiterst
stringente eisen. Deze eisen gelden voor met precisie geprefabriceerde zware
platen, die wel 26 meter lang, ongeveer 5 meter breed en tussen de 8 en 50
millimeter dik kunnen zijn.
Vanuit
de walserij en de daaropvolgende koelbedden, bereiken de zware platen via een
rollenbaan de dubbelzijdige snijscharen. De scharen knippen de randen van de
platen op de vereiste lengte, waarna ze via een dwarstransportband worden
getransporteerd naar de dwarse plaatschaar. Nadat de operator de onderdelen in
de juiste positie heeft geplaatst, worden de platen volgens de specificaties
van de klant in de lengte op maat gesneden door motorisch aangedreven messen.
De dwarse plaatschaar snijdt bij de lopende verwerking ook stroken af die
worden gebruikt als laseinden voor de productie van buizen en als proefmonsters
die naar het testcentrum gaan voor kwaliteitscontrole. Via de daarop volgende
rollenbanen gaan de platen tenslotte naar de koude geometrische meting, waar
het oppervlak wordt geïnspecteerd langs de lengten die zijn gesneden door de
dwarse plaatschaar.
Modificatie
vereist een nieuw veiligheidsconcept
De zware plaatsnijmachine beslaat een gebied van tien bij
zes meter en is ongeveer vijf meter hoog. Toen de fabriek volledig moest worden
gemoderniseerd, stond ook de integratie van een modern veiligheidsconcept op de
agenda. Om te voldoen aan de normen van de nieuwe machinerichtlijn, moesten de
risico’s opnieuw worden beoordeeld en geëvalueerd. Handmatige interventie in de
fabriek voor inspectie-, instellings- en onderhoudsdoeleinden is van essentieel
belang. Omdat dit toegang tot de veiligheidszone omvat, waren op verschillende
punten betrouwbare veiligheidsmaatregelen nodig ter bescherming van medewerkers
en machines. Deze maatregelen mochten de productiviteit van de fabriek echter
niet beperken. Tot op dat moment was de veiligheid hoofdzakelijk gebaseerd op
éénkanaals noodstopcircuits en traditionele schakelaartechnologie. De eis van
de klant met betrekking tot de toekomst was dat veiligheid volledig
onafhankelijk moest functioneren van het besturingssysteem.
Het
takenpakket omvatte de volgende punten: In de volledig omsloten fabriek met
dwarse transportbanden, moesten in totaal zeven poorten worden beschermd tegen
onbevoegde of onbedoelde opening; de verspreid geplaatste noodstopknoppen
moesten ook worden bewaakt. Wanneer één van de poorten zonder autorisatie wordt
geopend, moet de fabriek veilig tot stilstand worden gebracht. De hefapparatuur
voor de platen en de wagens voor het kruislings transporteren van de platen
moesten wendbaar zijn op een veilige gereduceerde snelheid. Ze moesten kunnen
worden bediend met behulp van een activeringsschakelaar op een mobiel paneel en
er moesten meerdere bedieningspunten zijn, verspreid over de veiligheidszone,
voor de installatie- en onderhoudsmodus. Bovendien werd in de lijst met eisen
gespecificeerd dat de betrouwbare uitwisseling van veiligheidsgerelateerde
signalen met upstream- en downstream-afdelingen van de fabriek moest worden
gegarandeerd. De vereisten voor het gebied met de dwarse plaatschaar waren
redelijk vergelijkbaar: Naast de bewaking van 12 veiligheidspoorten in de
periferie en het veilig tot stilstand brengen van de fabriek, moest het ook
mogelijk zijn om installatie- en onderhoudswerkzaamheden uit te voeren in de
actieve modus. De situatie was vergelijkbaar voor de afdeling van de fabriek
waar de koude geometrisch metingen plaatsvinden en waar de nauwkeurigheid van
sneden wordt geïnspecteerd.
PNOZmulti als
een efficiënte, eenvoudig aan te passen veiligheidsoplossing
Het configureerbare besturingssysteem PNOZmulti wordt
gemaakt door Pilz, de complete leverancier van veilige automatisering. Hier
volgen enkele van de taken die daar op betrouwbare wijze door worden oplost:
Als een gecentraliseerde veiligheidsmanager, werkt de PNOZmulti in combinatie
met de PDP67-modules in de periferie, om alle veiligheidsgerelateerde signalen
van de noodstopknoppen, veiligheidspoortsystemen en activeringsschakelaars te
bewaken. In geval van nood initieert het configureerbare besturingssysteem
veiligheidsgerichte acties. Vanwege de lange afstanden naar de verschillende
poorten en noodstopknoppen, leggen de PDP67-modules de veilige signalen van de
sensoren onmiddellijk ter plaatse vast, waardoor de hoeveelheid bekabeling
wordt verminderd. De storingsbestendige PNOZmulti-basismodule beschikt over 20
digitale ingangen, 4 digitale halfgeleideruitgangen en 2 relais-uitgangen. De module
is flexibel en kan eenvoudig worden uitgebreid met maximaal 8 I/O-modules.
PNOZmulti legt alle benodigde signalen van sensoren vast en schakelt
onmiddellijk over naar de veilige uitgangen. Hardware die onderhevig is aan
slijtage is niet nodig. De vrije configureerbaarheid met behulp van de
softwaretool PNOZmulti Configurator en de intuïtieve instelling van de
parameters zorgen ervoor dat het gebruik van de intelligente veiligheidsmanager
heel eenvoudig is. De PNOZmulti staat voor “Configuratie in plaats van
bedrading”, omdat het configureerbare besturingssysteem een groot aantal
relais- en kabelverbindingen vervangt.
Fabriek
veiliger gemaakt zonder de productiviteit te beperken
Een totaal van zeven PNOZmulti-basismodules en 13
PDP67-modules in de periferie garanderen de veiligheid in de fabriek voor het
verwerken van zware platen. “De fabriek
voldoet nu aan Performance Level (PL) d. Dankzij de Profibus-interface op de
PNOZmulti, kunnen we nu ook gegevens downloaden en visualiseren op een
scherm. Bovendien kunnen de gegevens
worden ingelezen in een PDA-systeem, waardoor het oplossen van problemen en het
volgen van storingen een stuk makkelijker wordt”, vertelt Heiko Nickel,
elektrisch project-ingenieur bij Salzgitter Mannesmann Grobblech GmbH, wanneer
hij een korte beschrijving geeft van de voordelen. Tijdens de samenwerking in
dit project heeft Pilz zichzelf niet alleen kunnen bewijzen als leverancier van
componenten en systemen, maar ook als competente adviseur en dienstverlener op
het gebied van risico-inschatting en technische haalbaarheid - vanaf de
projectfase tot en met de technische ondersteuning. “Ik kan met enige zekerheid
stellen dat wij in de toekomst met Pilz aan andere modificatieprojecten zullen
werken”, vertelt Heiko Nickel samenvattend.
Afbeeldingen:
Afb. 1 (afbeelding op de omslag):
F_A_Salzgitter_D41_7757_plant_cold1_2014_02_297mm; fabriek voor zware platen
(Pilz GmbH & Co.
KG)
Bijschrift: Voor het modificeren
van de fabriek voor de verwerking van zware platen, koos Salzgitter Mannesmann
Grobblech GmbH voor een automatiseringsoplossing van Pilz, de complete
leverancier voor veilige automatisering.
Afb. 2:
F_A_Salzgitter_D41_7678_control_cabinet_PDP_cold1_2014_02_210mm; Fabriek in
Salzgitter met producten van Pilz (Pilz GmbH & Co. KG)
Bijschrift: Vanwege de lange
afstanden binnen de hal, leggen PDP67-modules de veilige signalen van de
sensoren onmiddellijk vast, waardoor de hoeveelheid bekabeling wordt
verminderd.
Afb. 3:
F_A_Salzgitter_D41_7613_control_cabinet_PNOZ_cold1_2014_02_297mm; Schakelkast
met configureerbaar besturingssysteem PNOZmulti (Pilz GmbH & Co. KG)
Bijschrift: Als een centraal
veiligheidscomponent bewaakt het configureerbare besturingssysteem PNOZmulti
van Pilz alle veiligheidsgerelateerde signalen van de noodstopknoppen,
veiligheidspoortsystemen en activeringsschakelaars.
Afb. 4:
F_PNOZ_m1pETH_773103_cold_2012_10_825x660; PNOZmulti-basismodule (Pilz GmbH
& Co. KG)
Bijschrift: Het configureerbare
besturingssysteem PNOZmulti van Pilz combineert veiligheids- en
automatiseringstaken en kan met behulp van uitbreidingsmodules gemakkelijk
worden aangepast aan gewijzigde vereisten.
Geen opmerkingen:
Een reactie posten