Emersons Smart Wireless Technologie erhöht Produktivität
Emersons problemlos installierbares, selbstorganisierendes kabelloses Netz liefert dem Betriebs- und Wartungspersonal neue Informationen zur Verbesserung von Qualität
und Produktivität
Emerson Process Management berichtet über verschiedene, sehr erfolgreiche Einsätze seiner Smart Wireless Lösungen bei der Wheeling-Pittsburgh Steel Corporation in Wheeling, West Virginia USA. Das Unternehmen ist ein Hersteller von gewalztem Flussstahl für die Bauindustrie, Container, Haushaltsgeräte, Konverter, die Automobilindustrie und den allgemeinen Stahlmarkt. Kabellose Messumformer liefern bisher unerreichbare Daten über den Zustand in der 2 m langen Walzanlage in Mingo Junction, Ohio, wodurch das Betriebspersonal in die Lage versetzt wird, Produktqualität und Produktivität zu verbessern.
Emersons Smart Wireless Kommunikationsnetz arbeitet sowohl in der Vorstraße als auch in der Fertigstraße absolut zuverlässig. Die Messumformer können in wenigen Stunden von wenigen Mitarbeitern installiert werden. Das neuartige, selbstorganisierende Netz erkennt automatisch in das Netz eingesetzte wie auch aus ihm entfernte Geräte. So wird das Einbringen weiterer Messumformer ins Netz zur Routinearbeit, da die ursprüngliche Installation sich als sehr zuverlässig herausgestellt hat. Die Signale werden über ein Gateway direkt zum PI Data Historian für Trends und zur Alarmierung übertragen. Die Bediener haben daher ständigen Zugriff auf die Daten, die sie nutzen, um Betrieb und Wartung zu verbessern.
Gary Borham, Betriebsleiter bei Wheeling-Pittsburgh Steel dazu: “Wir bauen eine Infrastruktur auf, die uns Möglichkeiten für immer mehr Anwendungen eröffnet. Kabellose Messumformer werden immer weiter vom Gateway entfernt installiert, ohne dass die Qualität der Datenübertragung darunter leidet. Das Ergebnis sind bessere Informationen aus schwer zugängigen Bereichen des Betriebes, die uns helfen, ungeplante Stillstände zu vermeiden, die Qualitätsanforderungen unserer Kunden zu erfüllen und unsere Produktivität zu optimieren.”
Borham erklärt, dass die ursprüngliche kabellose Installation vier kabellose Rosemount®
DP-Durchfluss-Messgeräte und ein 1420 Gateway umfasste, die in weniger als 24 Stunden miteinander kommuniziert haben. Die Daten versetzten die Bediener in die Lage, die Menge des Wassers, das zum Erreichen einer vorgegebenen Temperatur auf die heißen Stahlplatten im Auslauf gesprüht wird, genau zu steuern. Das kabellose System hat sich bereits bezahlt gemacht, da es Durchfluss-Daten liefert, mit denen die Kühlung so weit verbessert werden konnte, dass kaum noch Reklamationen auftreten.
“Wir bekamen früher keine Information darüber, wie viel Wasser wir auf den Stahl gesprüht haben, der durch den Auslauf ging,” sagt Borham. “Die Wassermenge wurde mittels Augenschein und Bauchgefühl bestimmt und mit einem Handventil geregelt. Heute kennen wir die benutzte Wassermenge, und wir können immer die optimale Plattentemperatur erreichen. Wir haben die Schätzung aus dem Kühlprozess entfernt und durch Wissenschaft ersetzt.”
In einer anderen Anwendung im Walzwerk überwachen zwei kabellose Rosemount Druck-Messumformer das Schmiersystem im Auslauf und geben einen Alarm aus, wenn die Lager nicht mehr genügend Öl bekommen. Dadurch könnte eine Rolle blockieren und den Stahl beschädigen. Dieses kabellose Frühwarnsystem ermöglicht dem Wartungspersonal, ungeplante Stillstände zu vermeiden, indem es Instandhaltungsarbeiten ausführt, bevor ein Lagerschaden eintritt. Es ist geplant, die kabellosen Druck-Messumformer zur Überwachung des Schmiersystems an allen Walzen zu installieren.
In einer dritten Anwendung werden zwei kabellose Druck-Messumformer zur Überwachung des Kühlwassers für die Rollen der Vorstraße eingesetzt. Sollte der Wasserdruck plötzlich abfallen, wird ein Alarm ausgegeben, so dass eingegriffen werden kann, bevor die Rollen überhitzen. Nachdem erst ein Druck-Messumformer installiert war, sahen die Bediener zu ihrem Erstaunen zwei Druck-Messgeräte auf ihrem Bildschirm. Das zweite Gerät befand sich auf dem Boden der Wartungswerkstatt zwei Gebäude entfernt; es übermittelte seine Daten durch Betonwände. Inzwischen liegen Aufträge für acht weitere kabellose Messgeräte vor.
Die Installation von Leitungen und Kabelführungen für jede einzelne der beschriebenen Anwendungen wäre sehr zeitintensiv gewesen, erklärt Borham. Wichtig war eine einfach zu installierende Technologie, die unter den Umgebungsbedingungen in einem Walzwerk Informationen übertragen kann, die für einen besseren Betrieb notwendig sind. So lernte der Bediener sehr schnell, dass sich die wirklichen Wassermengen, die zum Auslauf fließen, von den angenommenen Mengen stark unterscheiden. Sobald die notwendigen Anpassungen bei der Wasserversorgung durchgeführt waren, gab es keine Reklamationen mehr.
Emersons Smart Wireless Lösung ist eine Erweiterung der digitalen PlantWeb® Anlagenarchitektur, die hochzuverlässige, intelligente Messgeräte mit kabellosen Messumformern und einer Datenübertragung über ein zeitsynchronisiertes Mesh-Protokoll (Time Synchronised Mesh Protocol – TSMP) kombiniert. Diese Kombination wurde in industrieller Umgebung intensiv getestet.
Gary Borham dazu: “Für uns ist das eine fantastische Lösung, leicht zu installieren und problemlos zu erweitern, wenn nötig. Inzwischen nutzen unsere Prozessingenieure die Daten der kabellosen Durchfluss-Messgeräte, um Modelle zukünftiger Regelstrategien zu entwickeln, die wir für die Temperaturen der schwereren Coils nutzen werden, die wir demnächst produzieren möchten. Mit diesen Informationen im Vorfeld und der Möglichkeit, das Sprühwasser entsprechend zu regeln, sind wir in der Lage, die Spezifikationen schnell und ohne Reklamationen zu erfüllen.”
