罗克韦尔自动化如何确保结构钢生产更可靠

　　挑战

　　在结构钢生产过程中，因电力中断产生非计划停机导致生产时间延长。通过升级控制与驱动系统可降低此类风险，并减少结构钢后期使用过程中才能发现的验证性缺陷风险。

　　解决方案

　　控制和驱动系统

　　具备安全转矩关断功能的 Allen-Bradley® PowerFlex® 755 可实现更高性能并提供增强的安全选项

　　Allen-Bradley GuardLogix® PAC 采用 Ethernet 网络协议，具备强大的控制和安全功能

　　全球解决方案

　　罗克韦尔自动化全球解决方案团队提供工程设计、 设备供货和调试服务

　　信息解决方案

　　FactoryTalk® View Machine Edition 设有操作员界面，便于集成，诊断结果更准确

　　结果

　　生产力提高：产量提高 40%

　　非计划停机时间：提升了拉矫机的故障检测能力，降低了操作风险， 并缩短了停机时间。

　　澳大利亚拥有全球最活跃的钢铁行业，每年钢产量接近 530 万吨，其中结构钢为 160 万吨，强度大，可持续性高，是商业和工业建筑中最常用的材料之一。

　　在南澳大利亚州怀阿拉市的 Liberty Primary Steel 怀阿拉钢铁厂，距阿德莱德西北约 400 公里，是钢产能高达 120 万吨/年的一站式钢铁厂，采用的是高炉、炼钢全流程工艺。在该公司所生产的钢材中，约有 65% 以钢坯形式通过铁路运往国内和国际市场，其余钢材则在该公司的结构钢加工厂中改造为结构钢和钢轨形式的成品。同时，Liberty Primary Steel 怀阿拉钢铁厂高度重视保障施工行业的钢铁供应，与罗克韦尔自动化认证系统集成商 Alliance Automation 携手升级其主要车间设备 E&S 拉矫机。

　　向停机说不

　　直梁钢通常用于建筑，是商业、工业和住宅建筑的基础。因此，提供不同尺寸的直梁钢是Liberty Primary Steel 怀阿拉钢铁厂的关键事项。而想要提供合适的直梁钢，工艺和设备都是必不可少的。作为该公司钢材矫直工艺的核心设备，E&S 拉矫机安装于 1988 年，当时主要用于矫直钢梁。近年来，该拉矫机的稳定性有所下降，停机事件时有发生，生产力已大不如前。

　　因此，Alliance Automation 决定升级控制和驱动系统，希望帮助 Liberty Primary Steel 怀阿拉钢铁厂减少因拉矫机自动化系统老化而导致的生产中断现象。与此同时，Alliance Automation 还联系了罗克韦尔自动化，希望罗克韦尔自动化能够助其选择合适的产品和开发驱动系统。

　　Alliance Automation 高级工程项目经理 Barry Gardner 表示：“拉矫机是该公司的重点机械设备，该公司约有 70% 产品需要用到拉矫机。”

　　“该公司矫直机所用的直流电机业已过时，每周都需要停机进行重点保养、除尘除垢，影响了生产进度。考虑到采购新的直流电机成本较高，我们决定将其更换为交流驱动系统，不仅更为可靠，维护成本也较低。”Gardner 补充道。

　　全新控制和驱动系统

　　电机和驱动技术不断推陈出新，与之前相比，如今的灵活性和性能均有大幅提升。罗克韦尔自动化和 Alliance Automation 携手，与 Liberty Primary Steel 怀阿拉钢铁厂展开密切合作，深入探索拉矫机的方方面面，确定了最贴合需求的升级解决方案。

　　拉矫机装有四个独立驱动的矫直辊，钢筋进入拉矫机后，会先穿过第一个矫直辊，然后再依次穿过剩下的三个矫直辊。考虑到拉矫机的负载分配和安全要求，罗克韦尔自动化得出结论，认为采用 Ethernet 协议并具备安全转矩关断功能的 Allen-Bradley PowerFlex 755 驱动装置是最贴合该公司需求的选择。

　　罗克韦尔自动化业务开发经理 Peter Tomazic 解释说：“驱动控制系统直接影响着项目成败，因此，我们经过多方调研，选出了最合适的电机和驱动器规格。”

　　Allen-Bradley GuardLogix 可编程自动化控制器实现了对拉矫机的有力控制，其 POINT Guard I/O™ 模块与 PowerFlex 755 一体式安全转矩关断插件搭配使用，可实现高达 SIL3 级（根据 AS 62061 标准）的安全完整性等级，并设有急停控制按钮（根据 AS 60204 标准），可让所有设备快速安全地停止运行。PanelView™ Plus 7 图形终端和 FactoryTalk View Machine Edition 设有操作员界面，便于集成，诊断结果更准确。

　　Gardner 称：“罗克韦尔自动化全球解决方案团队对于驱动系统应用的深刻了解，以及专业的服务和支持，是此次项目大获成功的关键。这是一次值得肯定的协作，Alliance Automation 和罗克韦尔自动化分享了许多非常实用的技能。”

　　新系统经场外测试，可有效简化调试流程;预先测试和缜密的规划提前确保了系统可以正常运行。鉴于罗克韦尔自动化驱动系统在负载分配应用方面的强大实力和成熟可靠的代码，第一根钢梁顺利通过了 E&S 拉矫机。调试同样没有花费太多时间，空载电机测试用了一天，产品测试又用了一天;第三天，该公司便在一位罗克韦尔自动化工程师的引导下恢复了生产。

　　保障结构钢供应

　　Liberty Primary Steel怀阿拉钢铁厂、Alliance Automation 与罗克韦尔自动化精诚合作，显著提高了 Liberty Primary Steel 怀阿拉钢铁厂拉矫机的可靠性和生产力。

　　Liberty Primary Steel 怀阿拉钢铁厂项目经理 Andrew Harding 表示：“此次与罗克韦尔自动化的合作给了我们很大的信心，也让我们得到了一款即开即用、切实可行的解决方案。我们的信心来源于项目的顺利推进，集成和调试流程非常干净利落，过渡到运行阶段时也没有出任何问题。”

　　“与此同时，Alliance Automation 也在安装和集成期间起到了良好的监督作用，展现出了极高的专业素养和对车间的充分了解。两家公司强强联合，与 Liberty Primary Steel 怀阿拉钢铁厂团队在极短的‘停工’时间内顺利完成了本次项目，真正做到了‘如期交工’。”

　　如今，新系统不仅更加可靠，生产速度也有所提高，产量提高了 40%。另外，该公司拉矫机的生命周期也得以优化，在提升性能的同时降低了操作风险，而故障检测能力增强后，钢铁厂的停机时间也缩短了。

　　罗克韦尔自动化作为工业自动化、信息化和数字化转型领域的全球领先企业之一，一次次在困境中突破创新发展 ，练就钢铁般的“智能”力量，为钢铁行业提供全方位的数字化解决方案，铸就钢铁行业生产防线，提升企业核心竞争力。