無故障加工
高水平的自動化使RWE Power AG 的Garzweiler 褐煤露天礦場成為歐洲最高效的露天礦之一。這個夏天,鄰近的Garzweiler二號礦場發(fā)生了巨大的變化。系統(tǒng)的核心設(shè)備是位于Jackerath傳送帶收集節(jié)點的新型操作系統(tǒng)。從這里可以憑借Simatic PCS7過程控制系統(tǒng)監(jiān)測和控制所有過程。
到2045年,RWE Power AG希望每年可以在Garzweiler II礦區(qū)采掘3到4千萬噸褐煤。在今后的40年中,這片覆蓋了30平方英里的礦區(qū)及其相關(guān)電站將提供Nordrhein-Westfalen百分之二十的電能,或者說占全德國電能的百分之六。數(shù)十億立方米的土方將從礦場移走,以進行露天采掘。
大型項目,極端的要求
土方和煤炭使用寬達2.8米,總長50英里的傳送帶運輸?shù)绞占c。在這個結(jié)合點上,材料將被分配給其他傳送系統(tǒng)。類似于船運樞紐,監(jiān)控運營的職員們可以使用現(xiàn)代化自動控制技術(shù)來控制材料流。以這種方式,煤炭被輸送到電站、煤炭倉庫、或者火車裝運站,而土方則被運輸?shù)蕉逊e地。
簡單而安全的工程、最大的可用性、維修友好性和將系統(tǒng)連接到主MES和ERP層的可能性都包含在RWE Power對過程控制系統(tǒng)的需求中。褐煤露天采掘的現(xiàn)代化控制技術(shù)意味著一種分布式的控制技術(shù),在這種技術(shù)中,信息在移動單元中獲取,隨后數(shù)據(jù)經(jīng)由一種安全無故障的方式進行傳輸,適當?shù)南到y(tǒng)被連接在一起,同時在中央處理控制系統(tǒng)中應(yīng)當提供一致的可視化內(nèi)容。
在對控制設(shè)備的需求進行詳細的準備和說明以后,2004年初,RWE Power選擇了Siemens作為電氣系統(tǒng)的供貨商。并隨后進行了設(shè)計和配置。在2005年春天,安裝了目前的過程控制系統(tǒng)的主核心設(shè)備。
為Garzweiler II量身打造
來自科隆的Siemens工程團隊實現(xiàn)了一套基于Simatic PCS 7過程控制系統(tǒng)的現(xiàn)代化解決方案。大型設(shè)備的前面板經(jīng)過了編程實現(xiàn)了可視化,同時還進行了傳送通路的配置和傳送量限制。為了保護控制系統(tǒng)防止未經(jīng)認證的訪問,Siemens專家使用了詳細的登錄設(shè)置。
第一套配備了過程控制系統(tǒng)的傳送系統(tǒng)在大約三個月后投入了運轉(zhuǎn)。由于所有傳送帶系統(tǒng)和過程控制系統(tǒng)已使用Simatic PCS 7項目中的軟件進行過組織,因此不必再對不同系統(tǒng)中的信號網(wǎng)絡(luò)進行設(shè)計和調(diào)節(jié)工作。
只須一個軟件項目,就可以直接創(chuàng)建和管理用于傳送系統(tǒng)的信號和配置數(shù)據(jù),并隨后為整個系統(tǒng)進行編程。
面向未來的技術(shù)
隨時讓所有被傳送的產(chǎn)品都向正確的方向運動,Simatic PCS 7就以這樣的方式控制Garzweiler II的傳送帶系統(tǒng)。出于維修目的,驅(qū)動器、電動機和引擎的狀態(tài)隨時都受到監(jiān)控。五臺冗余設(shè)計的服務(wù)器用于所有移動的和定點的路徑控制、警告處理和水處理。所有過程都可以在全部11臺Simatic PCS 7雙監(jiān)視器多重客戶端上進行檢測,26臺Simatic S7-400控制器控制了20條傳送通路,還有另外的71臺用于67個傳送帶站點控制器和四臺倉庫設(shè)備。
所有采礦設(shè)備和傳送帶系統(tǒng)都采用中央控制技術(shù)借助光纜通過開放式傳輸網(wǎng)絡(luò)(OTN)相互進行連接。OTN幾乎適用于所有現(xiàn)有接口標準,例如工業(yè)以太網(wǎng)、RS 485等等,這使不同類型的信息可以在同一個網(wǎng)絡(luò)上進行傳輸。用于過程控制、可視化以及監(jiān)控的全部信息都以過程數(shù)據(jù)的格式進行準備并隨后評估。此項評估的核心是帶有露天采礦所有相關(guān)數(shù)據(jù)的中央過程圖像。即時的處理值要在100毫秒的周期內(nèi)取得并歸檔。該系統(tǒng)從傳送帶站點接收大約56,000條信息和3,300個模擬量數(shù)值,以及從大型設(shè)備接收大約12,000條信息和600個模擬量數(shù)值。歸檔功能能夠存儲過去兩年的所有數(shù)據(jù),它使所有者可以在有事實依據(jù)的實際分析的基礎(chǔ)上預(yù)見將來。
始終如一的良好效果
最后一條傳送通路計劃在2006年12月投入運轉(zhuǎn)。Simatic PCS 7過程控制系統(tǒng)保證了所有過程在高水平上無故障地運轉(zhuǎn)。傳送系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)經(jīng)濟而可靠,這應(yīng)歸功于先進的控制技術(shù)。RWE Power非常滿意,過程控制系統(tǒng)達到了所有預(yù)期的功能性和可用性。