Automatisering af kraner til den petrokemiske industri

Kokskran-løsninger - applikationsdesign

Automatisering

Generelt

En kokskran består af en mekanisk grab, der styres af to maskinerier; ét for løft og ét for lukning: Løbekatten og broen. Alle motorer er styret via fieldbus (Profibus) i normal drift, eller via kabelstyrede frekvensomformere (invertere), DynaHoist til løft og lukning og Dynac til løbekat og bro. Den kørende tragt er også styret via fieldbus..
Alle kranfunktioner styres af PLC med undtagelse af dem, der styres fra det kabeltilsluttede styrested (pendant).
Kranbevægelser og -funktioner styres fra førerens kabine. Systemet har et backup-styrested (pendant) for at gøre servicearbejde på kranen lettere (f.eks. udskiftning af wire).

Hovedfunktioner

  • Styring af grab-bevægelser (DynAGrab grab-styresystem med dobbelt maskineri).
  • Styring af løbekat-bevægelser.
  • Styring af bro-bevægelser.
  • Styring af strømforsyningsfunktioner, som f.eks. hovedkontaktorerne, aircondition osv.
  • Styring af halv-automatikken.
  • Styring af den kørende tragts bevægelser.
  • HMI-interface, som f.eks. alarmer, hændelser, procesinformation osv.

Styresystem

Hovedelementer

Hovedelementerne i PLC-systemet er:

  • Master-PLC i elskabet.
  • Dobbelt strømforsyning.
  • CPU S7-400 Fail-S.
  • Kritisk I/O til S7-400 rack, fordoblet.
  • Separate I/O-enheder i kontrolrummet, i løbekatten og i førerkabinen.
  • Fieldbus- eller hardware-styrede invertere i elskabet.
  • Betjeningspanel, HMI i førerkabinen og i elskabet.
  • Positionsmåle-indkodere for løbekatten og broen.
  • Fieldbus fra el-rummet til broen, løbekatten og førerkabinen.
  • Fiberoptisk kabel fra elskabet til samleboksen, som findes på bygningssiden.
  • CMS, kranovervågningssystem.

Motordrev

Motordrevene er KC Dynac og KC DynaHoist frekvensomformere (invertere). Ved bevægelser i manuel tilstand styres broen med en trinløs (0-100 %) joystick fra førerkabinen. I backup-tilstand styres bevægelser med to-trins styreknapper fra betjeningspanelet.

DynaReg, et regenerativt bremsesystem

DynaReg er et regenerativt bremsesystem, som sender genereret strøm tilbage til netværket fra motorer, der bruges i nedbremsningen.

Kørende påfyldningstragt

Den kørende tragt styres med separate trykknapper fra førerkabinen. I serviceindstilling er det ikke muligt at køre med tragten.

Synkronisering af kranbroens drev, DynATrak/P ( / R)

Generelt

Synkronisering af kranbroens drev gives normalt ved, at kranens mekaniske konstruktion er tilstrækkelig stiv/stærk til at kunne forhindre for store vridninger. Kraner med stor spændvidde eller med drev, som er markant forskelligt belastede, kan drevene reagere forskelligt og dermed forårsage, at der udvikles en skævhed i kranen. En elektrisk DynATrack-synkronisering sikrer, at kranen beger sig jævnt hen ad sporet uden at udvikle skævheder.
DynATrak/P refererer til forholdsmæssig justeringsmåling. I forholdsmæssig måling kendes broendernes nøjagtige positioner på banen ikke, men justeringen kontrolleres på flere checkpunkter, der er lagt ud på banen, og korrektion udføres på basis af det sidste målepunkt.

Konecranes DynaTrak/P-løsningen er som følger:

Der kører Dynac inverterdrev langs hver side af kranen, hvilket gør det muligt at justere hastigheden på siderne hver for sig, for at undgå for store forskydninger.

Kommunikation med DCS

Kranen udveksler data med kundens DCS-system. Kommunikationen sker via Profibus DP. Datamængden er 128 bytes/retning.

HMI

Systemet består af PLC og af betjeningspanelet. Kommunikation mellem PLC og panel sker via fieldbus. Alle dataregistreringer findes i PLC’en. Alle alarmer og hændelsestekster, og alarmer og hændelseshistorier, lagres i betjeningspanelets hukommelse.

KC DynAMonitor-skærmbilleder består typisk af følgende dataområder:

Hovedskærm

Hovedskærmen vises til højre. Hovedskærmen giver adgang til andre skærmbilleder, som er relateret til grabstyringen. Skærmbilledet vælges ved at trykke på den blå knap.
ESC-knappen bruges til at gå til et højere niveau i skærmhierakiet.


DynAGrab grab-styresystem med dobbelt maskineri

som er udviklet af Konecranes, er designet til grab-aflæssere og andre kraner, hvor en mekanisk grab betjenes med et system med to wirer. DynAGrab control består af to DynAHoists, en programmerbar logisk controller (PLC), sensorer, grænseafbrydere samt enheder for brugergrænsefladen (Detaljerede oplysninger kan findes i specifikation DAGPF10.PDF).

DynAGrab control-features

  • Synkronisering.
  • Last-afbalancering.
  • Automatisk grab-fyldning.
  • Hurtigt stop.
  • Fejldetektering.
  • Detektering af låst grab.

DynAPilot, elektronisk anti-sving-kontrol

Anti-sving-systemet DynAPilot forhindrer lasten i at svinge pga. kranbevægelser og gør kranen lettere at betjene. Med anti-sving-systemet styrer kranføreren lastbevægelserne direkte, og last-svingninger forhindres automatisk.

Automatiserings-typer

  • Semiautomatisering for ”Gå-til-tragt” og ”Gå-tilbage-til-forrige-position” hjælper med navigering i situationer med dårlig sigtbarhed.
  • Midlertidig fuldautomatisering kan bruges i situationer med dårlig sigtbarhed.
  • Konstant fuldautomatisering uafhængigt af sigtbarhed er også mulig.
  • Automatiserede kraner kan overvåges fra koksværkets kontrolrum.
HJEM PRODUKTER Proceskraner Automatiserings- og softwareprodukter Automatisering af kraner til den petrokemiske industri