I sistemi HMI ORCA garantiscono processi stabili
Come URACA assicura processi stabili e puliti con i sistemi HMI modulari di R. STAHL
Oltre ad assicurare la pulizia del processo, il lavaggio regolare dei reattori con procedura ad alta pressione favorisce l'ottimizzazione dei tempi di produzione e stabilizza i processi sensibili. Le soluzioni di lavaggio ad alta pressione di URACA consentono di pulire in modo impeccabile anche geometrie complesse e difficilmente raggiungibili. Ciò comporta requisiti altrettanto elevati per i sistemi HMI, data la necessità di sicurezza a livello di monitoraggio, controllo e gestione dei processi. Per un suo progetto attualmente in corso URACA ha scelto un sistema HMI della nuova piattaforma modulare di dispositivi ORCA di R. STAHL.
I sistemi di pompe devono essere performanti e affidabili
Il lavaggio dei contenitori industriali trova applicazione in un'ampia varietà di ambiti. Il sistema di pulizia da utilizzare dipende sempre dal tipo di sporco da rimuovere. Uno dei progetti attuali di URACA consiste in un sistema automatico di pulizia di reattori ad azionamento pneumatico. Il sistema è impiegato in un'area pericolosa classificata Zona 1 IIB T4. Il sistema, composto da sei impianti di lavaggio a lancia con due lance ciascuno, è pensato per pulire sei reattori di sei metri circa di altezza e diametro di ca. quattro metri con le due lance in funzione contemporaneamente.
A ciascuna delle due lance è collegato un sistema di pompe ad alta pressione RS724 EEx/400, per la Zona 2 IIB T4. Con una pressione di esercizio di 400 bar e una portata media di 209 l/min, queste pompe ad alta pressione RS724 di URACA si presentano come pompe volumetriche estremamente robuste. La progettazione sofisticata delle pompe si traduce in un consumo ridotto di energia, elevata efficienza meccanica e minor usura di funzionamento. Nell'ambito del progetto in corso, ognuna di queste pompe ad alta pressione alimenta sei sistemi di lavaggio a lancia. In caso di manutenzione di una delle pompe, è possibile attivare le altre tramite una valvola "cross-over" manuale monitorata. In questo modo la pulizia è costantemente garantita attraverso la seconda pompa. Il sistema di pulizia è azionato da un motore trifase asincrono a regolazione di frequenza da 160kW 380V 50Hz 1500 giri/min adatto per area pericolosa II 2G Ex de IIB T4.
All'estremità della lancia è collegata una testa di lavaggio serbatoi TWK di URACA, impiegabile in aree pericolose fino alla zona 0. La testa di lavaggio serbatoi è provvista di un rotore che attiva il movimento e l'erogazione del getto d'acqua per effettuare il lavaggio. Un'unità di bloccaggio monitorata fissa la lancia nella posizione di parcheggio. Tramite la valvola DSP di alta pressione combinata e monitorata viene attivata e/o disattivata l'alta pressione sugli ugelli della testa di lavaggio oppure la bassa pressione sull'anello erogatore. Per ottenere un risultato di lavaggio ottimale, è possibile impostare e modificare la posizione delle lance in base alle esigenze individuali dell'operatore. Questo processo è reso possibile da un encoder che permette alle lance di occupare automaticamente fino a dieci posizioni pre-parametrizzate nell'ordine desiderato.
Il sistema di automazione e azionamento include un'unità di controllo e azionamento e un pannello di comando e monitoraggio (HMI) tramite il quale il sistema completo di lavaggio e pompaggio viene azionato, monitorato e comandato. L'unità di azionamento è formata da un armadio di distribuzione con convertitore di frequenza posizionato nel Motor Control Center MCC climatizzato fornito dal committente. La comunicazione con il controllo Siemens-S7-1500 avviene tramite interfaccia Profinet. In caso di emergenza il convertitore di frequenza si disattiva per la messa in sicurezza. L'unità di controllo si compone di un quadro di comando con controllo Siemens S7-1500 Failsafe e altri dispositivi tecnici di monitoraggio, commutazione, sicurezza e protezione antideflagrante. Il quadro di comando è posizionato in un locale di controllo climatizzato. La trasmissione è garantita da conduttori in fibra ottica in considerazione di una lunghezza del cablaggio di 500 metri.
Sistema HMI sostenibile grazie al concetto modulare
Il sistema di pulizia ad alta pressione utilizza un Panel PC HMI con certificazione ATEX/IECEx, NEC e CCC Cina per monitorare, azionare e controllare in sicurezza il sistema completo di pulizia ad alta pressione direttamente nell'area di lavaggio dei reattori. Il Panel PC utilizzato è un dispositivo da 15" della nuova piattaforma modulare di dispositivi ORCA prodotta da R. STAHL. Con la struttura modulare dell'HMI R. STAHL percorre sentieri nuovi: con i dispositivi ORCA è possibile sostituire i componenti, come il box elettronico e il box display, singolarmente. Questa opportunità ripaga anche in un'ottica di sostenibilità e di tutela dell'investimento. Contrariamente ai dispositivi pressofusi che devono essere rispediti all'officina del costruttore per essere riparati, in questo caso il personale dell'utilizzatore può provvedere autonomamente alla sostituzione dell'apparecchio modulare ORCA danneggiato. I costruttori di macchinari possono sfruttare la struttura modulare per offrire un'unità PC preconfigurata completa ogni volta che un cliente necessita di aggiornamenti dell'hardware o deve effettuare una riparazione, risparmiando così tempo e denaro. Questa capacità di aggiornamento garantisce l'investimento per almeno 15 anni. "Il nuovo concetto EasyConnect della piattaforma di dispositivi ORCA ci ha convinti fin da subito. Il display e il modulo elettronico possono essere separati in poche mosse. Il vecchio box elettronico può essere sostituito con uno nuovo più performante. Grazie a questa modularità ORCA diventa un concetto di HMI che riuscirà anche in futuro a tenere il passo con il progresso tecnologico" sostiene Harald Claß, Responsabile Progettazione elettrica di URACA.
Nel sistema di lavaggio dei reattori è integrato un apparecchio da 15" per installazione fronte quadro. I dispositivi della piattaforma ORCA per installazione fronte quadro sono disponibili nelle varianti da 12", 15" e 22" e sono la soluzione perfetta per le zone 1, 2, 21 e 22, nonché per la Classe I e II, Divisione 2 e Classe III. Sono costruiti in modo modulare con un box elettronico e un box display, perciò possono essere scalati in base al tipo di impiego. Il display e i touchscreen sono protetti da un vetro frontale rinforzato, il che rende di fatto questi apparecchi molto più robusti dei classici touchscreen resistivi. Tutte e tre le misure sono dotate di un moderno display widescreen a luminosità e contrasto elevati, con classe di protezione IP 66.
Grazie alla visualizzazione basata su S7 SIMATIC Win CC l'utente mantiene la piena visibilità sull'impianto e può selezionare i diversi reattori dalle rispettive finestre di menu, controllare e monitorare le sequenze di lavaggio con uno o due sistemi a lancia manualmente o completamente in automatico, parametrizzare o selezionare i programmi. Messaggi di stato e di errore e informazioni sulle ore di funzionamento dell'alta pressione e delle pompe informano l'operatore sullo stato attuale del sistema. Inoltre è possibile attivare la lingua specifica del paese di utilizzo.
Conclusioni
I requisiti per i sistemi HMI delle soluzioni di lavaggio ad alta pressione sono enormi. È quindi positivo che URACA possa fare affidamento sui componenti che impiega, sui certificati internazionali, sulla protezione antideflagrante e sui pacchetti di assistenza dei nuovi dispositivi di comando ORCA di R. STAHL.
