Системы промышленной автоматизации от идеи до внедрения

Система автоматизации для вертикальных индукционных печей линии 2000

Заказчик: ОАО "Волжский Трубный Завод"

404114, г. Волжский, Волгоградская обл., ул. Автодорога №7, дом 6. Тел.: +7 (8443) 22-25-85

Система автоматизации для вертикальных индукционных печей линии 2000

Введение

Трубопрессовый цех предназначен для производства горячепрессованных труб из углеродистых и легированных (в том числе нержавеющих) марок стали, а также из труднодеформированных сплавов для энергетического и химического машиностроения, нефтехимии.

Для производства труб в ТПЦ-2 используют круглую непрерывнолитую или катаную заготовку из углеродистых и нержавеющих марок сталей диаметром 145-360 мм. Для производства нержавеющих труб диаметром более 114 мм используют кованую и катанную заготовку.

Круглая заготовка проходит подготовительные операции на участке подготовки металла: визуальный осмотр; обточка (для нержавеющих марок сталей); резка, измерение длины; сверление; обработка торцов, снятие фаски.

После нагрева в индукционной печи и гидросбива окалины в отверстие заготовки наносится стеклосмазка. На вертикальном прессе с усилением 650 тонн заготовку экспандируют, для сохранения необходимой температуры подогревают в вертикальных индукционных печах. После удаления гидросбивом окалины, нанесения стекпосмазки, прессуют на горизонтальном прессе усилием 2000 тонн. После прессования обрезают пресс-остаток. Готовые трубы охлаждаются и проходят термообработку (нормализацию) в роликовых печах.

Для удаления остатков стеклосмазки, окалины, выявления дефектов наружной поверхности трубы проходят травление в ваннах. После травильного отделения трубы передают на линии отделки, где проходят операции правки, порезки на мерные длины, обрезки концов, снятие фаски.

Все трубы проходят визуальный и ультразвуковой контроль. Горячепрессованные трубы имеют ряд конкурентных преимуществ по сравнению с горячекатаными:

  • потери давления при транспортировке газа по трубопроводам на единицу условной длины для прессованных труб на 40% меньше, чем для катаных;
  • прессованные трубы имеют более высокое значение прочности (на 57%) и пластичности (на 10-14%), чем катаные.

Описание технологического процесса

Вертикальные индукционные печи (ВИПы) являются частью технологического процесса производства прессованных труб. ВИПы предназначены для подогревания заготовки до температуры, необходимой для прессования трубы профильным прессом 2000 т. Установка может работать с разными заготовками (размер, марка стали) обеспечивая нагрев в автоматическом режиме, заданную производительность и темп выдачи нагретой заготовки. В работе могут находиться до 5 печей (обеспечивается поочередная подача и извлечение заготовок).

Требования к системе автоматизации

Изначально система автоматизации была выполнена на базе контроллера PB-600 инаходилась в непрерывной промышленной эксплуатации более 10 лет. Реконструкция системы автоматизации проводилась с целью замены устаревшего оборудования автоматизации и улучшения эксплуатационных характеристик установки (повышения производительности вертикальной индукционной печи за счет сокращения времени, затрачиваемого на поиск причин нарушения технологического процесса, и снижения простоев). Реконструкция не предусматривала принципиальное изменение технологического процесса нагрева заготовок.

Система автоматизации выполнена на базе одного контроллера S7 400-414 3DP с использованием удаленной периферии (ET 200). Система визуализации выполнена на операторской панели ОР27.

Решение и характеристики системы автоматизации:

  • 800 входов, 560 выходов
  • Одна операторская станция, контроллер SIMATIC S 7 400-414 3 DP , удаленная периферия ЕТ200 -- 16 штук
  • Промышленная сеть Profibus – 50 м

Сроки реализации проекта

  • Срок реализации: 14 дней
  • Год ввода в эксплуатацию: 2004

Экономический эффект от внедрения системы

Применение современного оборудования фирмы Siemens позволило упростить техническое обслуживание системы автоматизации, повысить ее надежность. В отдельных режимах работы достигнута более высокая производительность ВИПов, которую не могла обеспечить старая система автоматизации.

Перспективы развития

В дальнейшем планируется перевод системы автоматизации всех технологических участков в единую систему АСУП на базе PCS-7.