La solution d'automatisation pour usines de papier basée sur PLC Siemens S7-1200 est un système d'automatisation hautement intégré, flexible et fiable, conçu pour améliorer l'efficacité de la production, réduire les coûts d'exploitation et garantir une qualité de produit stable dans les usines de papier. Voici une explication détaillée de la solution :

1. Présentation du système

L'automate Siemens S7-1200, en tant que noyau de contrôle, est parfaitement adapté au contrôle d'automatisation dans les usines de papier en raison de sa conception compacte, de ses performances puissantes et de ses modules fonctionnels riches. Ce système permet une surveillance complète et un contrôle précis du processus de production de papier en intégrant divers dispositifs tels que des capteurs, des actionneurs et des interfaces homme-machine (IHM).

2. Architecture du système

Architecture matérielle

Station principale PLC : l'automate Siemens S7-1200 est utilisé comme contrôleur principal, responsable du traitement des données et du contrôle logique de l'ensemble du système d'automatisation.

Module d'E/S distribuées : communique avec la station principale PLC via Profinet ou d'autres protocoles Ethernet industriels pour obtenir un contrôle direct et une acquisition de données des appareils de terrain.

Capteurs et actionneurs : y compris les capteurs de température, les capteurs de pression, les capteurs de débit, les pilotes de moteur, les vannes, etc., utilisés pour surveiller les paramètres clés du processus de production et exécuter des commandes de contrôle.

Interface homme-machine (IHM) : fournit une interface intuitive permettant aux opérateurs de surveiller l'état de la production, d'ajuster les paramètres de contrôle et d'enregistrer les données de production.

Architecture logicielle

Portail TIA (logiciel d'automatisation entièrement intégré) : en tant que plate-forme de programmation et de configuration, il prend en charge diverses fonctions telles que la programmation API, la configuration IHM et la configuration de la communication réseau.

Programme API : il est écrit dans des langages de programmation tels que le schéma à contacts (CONT), le diagramme fonctionnel (FBD) ou le texte structuré (SCL) pour mettre en œuvre une logique de contrôle et un traitement de données complexes.

Configuration IHM : utilisez le logiciel WinCC dans TIA Portal pour la conception d'interfaces afin d'obtenir un affichage en temps réel des données de production, des invites d'alarme et des requêtes de données historiques.

3. Fonctions du système

Surveillance du processus de production

Surveillance en temps réel de l'état de fonctionnement des machines à papier, y compris des paramètres clés tels que la concentration de pâte, la température, la pression et le débit.

Affichez l'état de fonctionnement de l'équipement et les informations sur les défauts de chaque processus de production, et émettez rapidement des invites d'alarme.

Contrôle automatique

Ajustez automatiquement les paramètres de fonctionnement de la machine à papier en fonction des paramètres de processus prédéfinis et des plans de production pour garantir une qualité de produit stable.

Réalisez des opérations automatisées telles que l'alimentation automatique, le déchargement automatique et le changement automatique des rouleaux, réduisant ainsi les interventions manuelles.

Diagnostic et dépannage des pannes

Grâce à la fonction d'autodiagnostic du système, localisez rapidement les défauts de l'équipement et fournissez des suggestions de manipulation.

Fournir une fonction d'enregistrement de l'historique des défauts pour faciliter l'analyse et la gestion ultérieures des défauts.

gestion des données

Enregistrer et stocker diverses données pendant le processus de production, notamment le rendement, la consommation d'énergie, la durée de fonctionnement de l'équipement, etc.

Fournir des rapports de données et des fonctions d'analyse de graphiques pour aider les gestionnaires à prendre des décisions scientifiques.

4. Avantages du système

Hautement intégré : intégration de plusieurs appareils tels que des capteurs, des actionneurs, des automates programmables, des IHM, etc. dans un seul système pour obtenir une transmission et un partage transparents des données.

Flexible et configurable : prend en charge plusieurs protocoles de communication et modules d'extension, et peut être configuré et étendu de manière flexible en fonction des besoins réels.

Fiable et stable : adoption d'une conception matérielle et logicielle de haute fiabilité pour garantir un fonctionnement stable à long terme du système.

Facile à entretenir : fournit des fonctions complètes de diagnostic des pannes et de dépannage, réduisant ainsi les coûts et le temps de maintenance.

Conclusion

La mise en œuvre réussie de ce projet d'automatisation démontre la puissance et la flexibilité des automates Siemens S7-1200 pour relever les défis complexes de l'automatisation industrielle. En prenant soigneusement en compte des facteurs tels que le contrôle PlD, les protocoles de communication et la sélection HML, nous avons pu fournir une solution qui répondait aux besoins spécifiques du client et dépassait ses attentes.

Aperçus uniques

Contrôle PlD : L'utilisation du contrôle PlD pour la gestion de la tension est une pratique courante dans l'industrie papetière, mais le réglage spécifique des paramètres PlD peut avoir un impact significatif sur les performances du système.

PROFINET : le choix de PROFlNET comme protocole de communication était crucial pour garantir une communication rapide et déterministe entre les automates et les VFD.

Sélection du HMl : le choix du HMl et l'utilisation d'un routeur tiers pour permettre la communication soulignent l'importance de prendre en compte les besoins spécifiques de l'application lors de la sélection des composants d'automatisation.