Herdeovner for stål

Kundens ønsker å få begge sine herdeovner for stål over på et automatisert nivå med automatisk temperaturkontroll og tidsbruk i ovnene.

Problemstilling og kundeønsker

Kunden har to herdeovner for herding av stål, en nyere og en gammel. Kundens ønsker å få begge ovnene på et «automatisert nivå» med automatisk temperaturkontroll og tidsbruk i ovn. I tillegg ønsker man dokumentasjon på herdesekvensen som forteller hvor lenge materialet (ferdig produkt) har vært under herding, samt temperaturnivået. Alt dette er i dag manuelt og det noteres på et dertil egnet dokument.

Frem til i dag foregår denne operasjonen 100 % manuelt og krever en hel stilling når sekvensene kjøres, dette kun for kontroll og overstyring av elementer ved behov.

Analyse

Her er forståelsen av prosessen ekstremt viktig, og samtaler med personell på produksjonsstedet ble gjennomført.

  1. Transport inn i oven er på rullebrett styrt av en motor
  2. Temperatur i 8 kammer, alle er forskjellige.
    Tid i hvert kammer bestemmes av materialtype
  3. Hastighet på motor – styres manuelt i dag
  4. Nøyaktighet på temperaturer /- 0,2 grader C
    Her kreves nøyaktige temperatursensorer
  5. 8 kammer totalt 4 kammer for oppvarming – 4 kammer for nedkjøling
  6. Inn-/utslag av varmeelementer i dag via kontaktorer styrt av termostat
    Unøyaktige termostater og nøyaktige temperaturmålere
    Fører til ekstra manuell kontroll for å manuelt slå av elementer.

Analysen av herdeovn avklarte at vi var i stand til å styre begge disse ovnene, men den eldste krevde store mekaniske og elektriske ombygginger før den kunne styres slik som kunden ønsket. Vi var dog enige om at prosjekteringen skulle omfatte begge ovner, og forutsetningen var at den styringen som ble laget til den nyeste ovnen på sikt også skulle kunne benyttes på den eldre.

Det var ekstra hensyn som måtte ivaretas på grunn av meget høye temperaturer. Vi kunne ikke benytte standard kabling, men måtte benytte spesialkabler som tålte denne temperaturen. I tillegg måtte data overføres trådløst til PC som er i et rom i motsatt ende av produksjonen.

Teknisk løsning og prosjektgjennomføring

Vi byttet ut alle 8 temperaturgivere for å sikre nøyaktig temperaturavlesning. De nye giverne har høy nøyaktighet og tilfredsstiller krav om arbeidstemperatur. Vi satt inn en liten PLS som vi lager et styreprogram til, dette er i utgangspunktet et enkelt, men effektivt program. Programmet baserer seg på en «reseptløsning», og med det mener vi at forskjellige produkter har forskjellige tider og temperaturer i de forskjellige varmekamrene, knytter disse opp til en resept som produsent selv fyller inn de data som er nødvendig. Vi lagrer alle dataendringer i et spesielt system som i ettertid gir oss mulighet til å sette sammen en ønsket rapport som dokumenterer alle de ting kunden ønsker. Kommunikasjon mellom PLS og PC i kontrollrom foregår på trådløst nett. PLS og I/O-struktur er montert i varmesikkert skap påmontert ovn. Intern kommunikasjon mellom temperaturmålere, utganger til styring av tilslag/utslag av elementer og styring av mating skjer på varmesikker kabel lokalt på ovnen.

Løsningen ble testet etter at den var satt i drift, og ga et meget tilfredsstillende resultat. Vi foretok noe testing for å finne de riktige temperaturinnstillinger. Det nye systemet var mer nøyaktig enn det gamle slik at tidligere avleste temperaturer ikke var korrekte i forhold til de nye avlesningene. Etter denne innkjøringen fungerte anlegget problemfritt. Hele jobben var utført i løpet av 2 uker, og selve implementeringen var gjort på 2 dager.

Etter ombygging av gammel oven skal samme styringen implementeres her.