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철강공장의 연속주조 기계를 위한 고급 모니터링과 제어 해결책

2014-09-19


프로젝트 소개:

다양한 어플리케이션 분야에서 철강은 중요한 재료입니다. 따라서 철강은 공업산업에서 가장 광범위한 합금으로 발전해왔습니다. 철강산업에서는 최상의 생산성과 최고의 품질을 보장하는 것이 핵심 경쟁력입니다. 하지만 철강공장의 작업환경은 작업자들이 장시간 머무르기에 적합하지 않습니다. 따라서 제조업자들은 철강생산 프로세스를 위해 주로 여러 기계를 도입합니다. 하지만 이런 기계들이 정밀함이 떨어지거나 유연성이 부족할 경우 관리자들은 공정하게 절차를 조정할 수 없습니다.

아시아에서 유명한 한 철강공장은 용광로의 정확성이 떨어지는 문제에 대한 고민을 가지고 Distributed Control System (DCS) 개선을 계획하였습니다. 하지만 그 프로젝트도 부족해서 더 정확한 제어장치를 위한 새로운 기술이 필요했습니다. 세계적으로 가장 유명한 장비 제공업체들조차 만족스러운 해결책을 내놓을 수 없었던 것입니다. 하지만 어드밴텍의 자동 모니터링 및 컨트롤 솔루션이 그 해결책이 될 수 있습니다. 이 솔루션을 도입하면 철강공장의 제조공정이 개선될 뿐 아니라 사용자들이 직접 기존의 시스템에 더 많은 기능을 추가할 수 있게 되어 기계를 효율적으로 운영할 수 있습니다.

시스템 요구사항:

해결책을 찾기 위해 기업들은 자신들의 광범위한 전문적 지식들을 활용하기로 결정하고, 시스템 통합자와 협력하여 필수 하부시스템을 개발하였습니다. 이를 통해 동철 표면품질을 높이고초기구성에 근거한 동적 몰드 수준을 높이고 있습니다. 연속주조 공정을 개선하려면 안정적인 시스템 운영을 제공하는 강력하고 견고한 장치들이 필요합니다. 이러한 요구조건에 부합하기 위해서는 고객맞춤형 프로그램의 개발을 쉽게 하기 위한 Microsoft 운영 시스템을 지원하고, 소프트웨어 동작을 위한 더 나은 CPU를 사용하며, 필요기능들을 충족하기 위한 다양한 I/O 인터페이스와 확장 가능한 커넥션들을 제공해야 합니다. 또한, 혹독한 산업환경과 높은 전자파 속에서도 견딜 수 있도록 넓은 동작온도 범위와 강력한 저항능력을 갖추어야 합니다.

 

시스템 상세사항:

고객들이 요구하는, 연속주조 기계가 작동하는데 필요한 하부시스템은 주조 수준 통제 시스템과 유압 실린더입니다. 우선, 하부시스템으로는 어드밴텍의 TPC-1571 터치 패널 컴퓨터를 제안 드립니다. 이 컴퓨터는 APAX-5571XPE Programmable Automation Controller (PAC)와 다양한 APAX-5000 I/O module(APAX-5017H, APAX-5028, APAX-5040 and APAX-5046)로 통신하기 위한 HMI 활용되는 임베디드 PC 입니다. APAX 모델은 연속 주조기의 몰딩(mold)에서 용강의 안정화를 제공하기 위한 보정기로 사용됩니다.

인텔 아톰 듀얼 코어 프로세서를 탑재한 TPC-1571는 강력한 성능을 지닌 컴퓨터이며, 패널 기능 및 설치 옵션이 더 나은 사용자 인터페이스를 제공합니다. 모니터와 데스크톱 PC에 비해 설치 공간을 절약하여 많은 양의 데이터를 처리할 수 있습니다. APAX-5571XPE은 인텔 셀러론 M CPU를 탑재하고 윈도우 XP 임베디드 운영체제가 설치되어 있습니다. 또한 사용자의 개발 시간을 단축해주는 고성능의 응용 프로그램 플랫폼이 구축되어 있습니다. 게다가 금형 레벨 제어 시스템은 압력, 레벨, 미닫이 문, 모터 온도,스위치, 광 등의 신호를 수집하는 APAX I / O 모듈을 사용하여, 다양한 장치와 상태를 완벽히 모니터링 할뿐만 아니라 주조 공정을 제어할 수 있습니다. PID 컨트롤러가 충분한 신호를 제공 할 수 없는 경우, 관리자는 DCS 동적 레벨 컨트롤을 보완하기 위해 빠른 데이터 수집(최대 1000 개의 샘플)을 제공하는 새로운 서브 시스템으로 전환할 수 있습니다. 또한, 각각의 데이터들은 개별적으로 보호되도록 설계되어 있어 어드밴텍의 APAX 시리얼 제품은 현장의 악조건에도 매우 잘 견딥니다.

다음으로, 서브 시스템인 APAX-5620 RISC 기반의 컨트롤러는 다른 APAX-5000 I / O 모듈 (APAX-5017, APAX-5040, APAX-5046 APAX-5343E)에 연결하여 유압 실린더 제어 작업을 실행합니다.APAX-5620 CAN 버스 통신 인터페이스를 제공함으로써 CANopen을 센서를 통해 철강의 두께를 제어할 수 있습니다.

컨트롤 박스는 현장 온도가 흔히 50˚C를 넘기는 장비 옆에 설치해야 합니다. 따라서 업체들은 주로 시스템을 냉각하기 위해 별도의 배관을 추가합니다. 하지만 경쟁 업체의 제품과는 달리 어드밴텍의 컨트롤러와 모듈은 이러한 장치들이 높은 온도에도 손상되지 않도록 폭넓은 작동 온도를 지원합니다.

또한 개발자는 내장된 유틸리티들을 이용해 I / O 모듈을 위한 관련 하드웨어 설정을 구성할 수 있고, Microsoft Visual Studio .NET 혹은 C/C++ 프로그래밍 환경에서 관련 어플리케이션 프로그램들을 손쉽게 만들 수 있습니다.
 

프로젝트 구현:

Product

Description

Mold level control system

TPC-1571H

Touch Panel Computer With Intel Atom Dual Core Processor

APAX-5571XPE

PACs with Intel Celeron M CPU

APAX-5017H

12-ch high speed analog input module

APAX-5028

8-ch analog output module

APAX-5040

24-ch digital input module

APAX-5046

24-ch digital output module

Hydraulic cylinder control system

APAX-5620

PAC with Marvel XScale CPU, CAN, WinCE

APAX-5017

12-ch Analog Input Module

APAX-5040

24-ch digital input module

APAX-5046

24-ch digital output module

APAX-5343E

Power Supply for APAX Expansion Module

 

계통도:

 

 

 

결론:

제철소가 경쟁력을 확보하기 위해서는 끊임없이 제조 기술을 개선하여 생산 경로를 최적화해야 합니다. 어드밴텍은 뛰어난 성능을 가진 광범위한 제품 라인을 통해 철강 제조 공정을 제어하고 모니터링하기 위한 효율적인 솔루션을 제공합니다. 어드밴텍의 솔루션이 철강자재의 품질을 효과적으로 향상시킴에 따라 고객들은 어드밴텍을 주요 공급자로 선정해왔습니다. 이와 동시에, 어드밴텍의 기술지원 및 글로벌 서비스를 통해 고객들에게 어드밴텍 솔루션의 많은 장점을 홍보할 수 있게 되었습니다.

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