اسلاید گیت
عنوان پروژه:
خرید تجهیزات، نصب و راهاندازی سیستم کنترل دستگاه اسلاید گیت (Slide gate Control System)
کارفرما:
شرکت صنعت فولاد آلیاژی اصفهان
توضیحات
سیستم اسلاید گیت مکانیزمی است که در عملیات فولادسازی (Steel making) و ریختهگری (Casting) برای کنترل جریان فلزمذاب از پاتیل (Cauldron) به فرآیندهای پاییندستی مانند ریختهگری یا پالایش (Filtration) استفاده میشود. این سیستم شامل یک دروازه (Gate) کشویی با روکش نسوز است که میتواند باز یا بسته شود تا جریان مذاب تنظیم گردد. همچنین در زیر شوتها (Shot)، سیلوهای (Silo) مواد و هاپر ها (Hopper) استفاده میگردد.
فعالیتهای انجامشده در پروژه:
1-تجزیهوتحلیل سیستم قبلی و طراحی سیستم جدید:
در ابتدای پروژه، بررسی و تجزیهوتحلیل دقیق سیستم کنترل دستگاه اسلاید گیت موجود انجام شد. سیستم قدیمی بر اساس رله لاجیک (Logic relay system) طراحیشده بود که به دلیل محدودیتهای عملکردی و قابلیتهای ناکافی در مدیریت فرآیندها، نیاز به بهروزرسانی و ارتقاء داشت. پس از تحلیل نیازمندیها، طراحی سیستم کنترل جدید با استفاده از تکنولوژیهای مدرنتر، از جمله Programmable Logic Controller System(PLC) ، آغاز شد.
2-انتخاب و نصب سیستم جدید PLC:
بهمنظور افزایش دقت، سرعت و قابلیت اطمینان، سیستم کنترل جدید با استفاده از یک دستگاه PLC S7-300 از شرکت زیمنس به عنوان هسته اصلی سیستم کنترل طراحی و پیادهسازی گردید. این سیستم قادر به انجام عملیات پیچیدهتر و کنترل دقیقتری نسبت به سیستمهای رلهای است. یکی از ویژگیهای برجسته این PLC، قابلیت اتصال به دیگر سیستمها و دستگاههای صنعتی (Industrial system) و نیز امکان برنامهنویسی و تنظیمات پیشرفته برای بهینهسازی عملکرد دستگاه اسلاید گیت میباشد.
3-طراحی و نصب تابلو برق صنعتی:
برای مدیریت ورودیها و خروجیهای سیگنالهای دیجیتال از دستگاه PLC، تعداد قابل توجهی کارت دیجیتال ورودی و خروجی (Digital Input & Digital Output Card) تهیه و در یک تابلو برق از نوع ریتال (Rittal) نصب شد. این تابلو برق با توجه به نیازهای ویژه پروژه طراحی و ساخته شد و به صورت اصولی در محل مناسب نصب گردید. طراحی و نصب این تابلو بهگونهای انجام شد که نه تنها تمامی اجزاء و قطعات بهخوبی در آن چیدمان شوند، بلکه دسترسی به قطعات برای تعمیر و نگهداری آسان و بدون مشکل باشد.
4-نصب سیستم (Uninterruptible Power Supply) UPS برای پشتیبانی برق اضطراری:
یکی از مهمترین الزامات برای سیستمهای کنترل در صنایع حساس، تضمین پایداری در تأمین برق میباشد. به همین منظور، یک دستگاه UPS (منبع تغذیه بدون وقفه) جهت تأمین برق اضطراری سیستم کنترل در مواقع قطع برق نصب شد. این دستگاه با ظرفیت مناسب قادر است برق سیستم PLC و سایر تجهیزات جانبی را برای مدت زمان کافی تأمین کند تا از وقوع خرابی یا توقف عملیات جلوگیری شود.
5-نصب سیستم ارتباطی رادیویی برای فرمانپذیری از راه دور (Remote SAGA):
به منظور ایجاد ارتباط بیسیم و راحتتر بین اپراتور و سیستم، یک دستگاه فرستنده و گیرنده رادیویی (Radio Receiver & Transmitter) از شرکت ساگا (SAGA) تهیه و در سیستم نصب گردید. این سیستم ارتباطی، به اپراتورها امکان ارسال فرمانهای لازم به دستگاه اسلاید گیت از راه دور را میدهد و این ویژگی به ویژه در شرایط اضطراری و هنگامیکه دسترسی مستقیم به دستگاه دشوار است، بسیار مفید و کارآمد است.
6-خنکسازی تابلو برق با کولر تابلویی:
به دلیل حساسیت و دقت بالای قطعات الکترونیکی و PLC در تابلو برق، نصب یک سیستم خنککننده برای جلوگیری از داغ شدن تجهیزات و حفظ کارایی آنها الزامی بود. به همین منظور، یک کولر تابلویی ریتال (Rittal) تهیه و در تابلو برق نصب شد تا دمای داخلی تابلو در محدوده استاندارد قرار گیرد. این کولر قادر است دمای تابلو را در شرایط سخت محیطی (Extreme Environmental Condition) و عملکرد پیوسته کنترل کند و از آسیب به قطعات جلوگیری کند.
7-خارج کردن سیستم پندنت (Pendant System) قدیمی از مدار:
در این پروژه، سیستم پندنت (کنترل دستی) موجود که برای فرماندهی به دستگاه اسلاید گیت استفاده میشد، از مدار خارج شد. این سیستم قدیمی به دلیل محدودیتهای فنی و کاربری، قابلیت استفاده همزمان با سیستمهای اتوماتیک و پیشرفتهتر را نداشت؛ بنابراین، سیستم جدید PLC که به راحتی قابلیت برنامهریزی و اتوماسیون بیشتر را فراهم میکرد، جایگزین آن گردید.
8-نصب سیستمهای جانبی و تکمیلی:
علاوه بر تجهیزات اصلی، سیستمهای جانبی دیگری نیز در تابلو نصب و راهاندازی شدند. ازجمله این تجهیزات میتوان به سیستمهای مانیتورینگ (Monitoring System) و نظارت بر عملکرد دستگاه اشاره کرد که به اپراتور امکان مشاهده و کنترل وضعیت دستگاه در لحظه (ON-Line) را میدهد. این سیستمها به کمک سنسورها و نمایشگرهای مختلف وضعیت دستگاه را بهصورت گرافیکی نمایش میدهند و در صورت بروز هرگونه مشکل، هشدارهای لازم را به اپراتور ارسال میکنند.
9-آزمایش، تست و راهاندازی سیستم جدید:
پس از نصب و راهاندازی تمامی تجهیزات، عملیات آزمایش و تست سیستم جدید کنترل به طور دقیق و جامع انجام شد. تست عملکرد دستگاه اسلاید گیت با استفاده از سیستم PLC جدید انجام شد تا اطمینان حاصل شود که تمامی عملکردهای دستگاه به درستی و بدون مشکل اجرا میشوند. این تستها شامل بررسی دقیق ورودیها و خروجیها، عملکرد سیستمهای رادیویی و UPS و ارزیابی رفتار دستگاه در شرایط مختلف بود.
10-آموزش و انتقال دانش به تیم فنی:
پس از اتمام نصب و راهاندازی سیستم جدید، دورههای آموزشی برای تیم فنی و اپراتورهای دستگاه اسلاید گیت برگزار گردید. این آموزشها شامل نحوه استفاده از سیستم کنترل جدید، عیبیابی و تعمیرات اولیه و همچنین چگونگی نظارت و کنترل دستگاه از طریق سیستمهای دیجیتال و رادیویی بود. هدف این دورهها این بود که تیم فنی بتواند به خوبی از سیستم جدید بهرهبرداری کرده و در صورت نیاز، عیبیابی و رفع مشکلات را انجام دهند.
11-مستندسازی و گزارش دهی:
تمامی مراحل پروژه، ازجمله طراحی، نصب، تست و راهاندازی سیستم کنترل جدید، به طور کامل مستندسازی شد. این مستندات شامل نقشههای فنی (Technical drawings)، گزارشهای تست و عملکرد (Test and performance reports)، دستورالعملهای راهاندازی و آموزشهای مرتبط بود. مستندات به مدیران پروژه و تیم فنی تحویل داده شد تا در آینده به عنوان مرجع در دسترس باشد.
نتیجهگیری:
این پروژه با موفقیت به انجام رسید و سیستم کنترل دستگاه اسلاید گیت با استفاده از تکنولوژی PLC جایگزین سیستم قدیمی رله لاجیک شد. این ارتقاء باعث افزایش کارایی، دقت و سرعت عملکرد دستگاه و همچنین کاهش خطاهای انسانی و نیاز به تعمیرات اضطراری شد. به علاوه، استفاده از سیستمهای پیشرفته نظارتی و ارتباطی، کنترل بهتر و مدیریت راحتتری را برای اپراتورها فراهم آورد.