Novità ed Eventi


Download

Automation Today

Novità ed eventi

Casi applicativi

Tecnología

TISICS trova il giusto equilibrio tra flessibilità dell’automazione e sicurezza dell’operatore


Un’azienda specializzata nei materiali utilizza Allen-Bradley ControlLogix, RSLogix 5000 e FactoryTalk View SE per controllare in sicurezza la precisione dei processi.

Background
TISICS, con sede a Farnborough, in Gran Bretagna, è una delle uniche due società al mondo a produrre monofilamenti a núcleo continuo in carburo di silicio, utilizzati soprattutto come rinforzo delle fibre nelle parti in titanio. I monofilamenti consentono di realizzare componenti in titanio che assicurano funzionalità uguali a quelle di componenti simili in acciaio resistenti ad alte temperature, ma solitamente con metà peso, maggiore solidità ed elevata resistenza alla corrosione. Come si può immaginare, si tratta di materiali estremamente interessanti per il settore aerospaziale, soprattutto se consideriamo il prezzo in continuo ribasso del titanio, e anche per altre applicazioni in cui la resistenza e il peso sono caratteristiche fondamentali.

In seguito al recente trasferimento dell’impianto, l’azienda ha deciso che, per utilizzare in modo ottimale il nuovo spazio di produzione disponibile, era necesario migrare dal processo manuale di creazione delle ricette e di controllo esistente, a un processo che includesse una soluzione di automazione più moderna di Rockwell Automation. Allo stesso tempo, doveva risolvere anche seri problemi di sicurezza relativi al processo chimico per il
rivestimento dei materiali.

Il problema
Il processo utilizzato da TISICS per rivestire i filamenti di tungsteno è noto come CVD (Chemical Vapour Deposition). Non solo il processo CVD richiede tensioni e temperature elevatissime, solitamente intorno ai 1.300 °C, ma utilizza anche diclorodimetilsilano, un composto estremamente pericoloso se non controllato correttamente.
Oltre alle ovvie implicazioni di sicurezza, il processo è anche estremamente sensibile alle variazioni dei parametri. Prima di adottare un’infrastruttura di automazione, per controllare le operazioni di rivestimento TISICS impiegava un processo manuale distribuito. La tensione e i prodotti chimici erano controllati separatamente, con vaporizzatori che utilizzavano gli input di potenziometri diretti dall’elemento riscaldante, senza alcun controllo elettronico. Secondo Renny Moss, Process Development Manager di TISICS,: “Si trattava di un processo manuale molto semplice che non ammetteva alcun margine di errore. Il problema principale era l’impossibilità di individuare eventuali errori nel processo di deposizione finché la fibra non emergeva e poteva essere testata”.

Inoltre, l’azienda registra un aumento della domanda dei propri prodotti (sia le fibre che produce che i componenti di titanio che fabbrica). Tra i clienti noti ricordiamo un importante produttore di componenti aerospaziali e una società statunitense che utilizza le fibre per cellule solari. Nella maggior parte dei casi, aplicación specifiche richiedono tipi di fibre specifiche; il problema è rappresentato dal fatto che incrementando il numero di variabili introdotte, aumenta anche la difficoltà di controllare il processo. Utilizzando il processo manuale, lo sviluppo e il test delle nuove ricette richiedevano tantissimo tempo, addirittura anni prima dell’avvento dell’automazione.



La soluzione
TISICS ha optato per un processo SCADA basato su Rockwell Automation Integrated Architecture™, scegliendo un PAC Allen-Bradley ControlLogix e il software di programmazione RSLogix 5000 con FactoryTalk View SE. Per il monitoraggio e il controllo, il PAC ControlLogix inoltra tutti i dati del processo a un server FTView SE in modo che sullo schermo degli operatori venga visualizzata una rappresentazione grafica chiara di tutti i parametri del processo, utilizzando un’interfaccia operatore sviluppata da uno degli integratori di sistema Rockwell Automation.

Renny Moss spiega: “L’hardware Rockwell Automation è in grado di fornirci tutte le informazioni in un’unica schermata. Conoce e calcola le condizioni, non consente variazioni del processo al di fuori dei livelli consentiti e ci offre un livello decisamente superiore di sicurezza. Un altro aspetto estremamente utile dell’installazione è la sua espandibilità. È nostra intenzione aumentare la produzione della fabbrica e con l’attuale hardware sappiamo che dobbiamo semplicemente aggiungere le linee di produzione al sistema PAC ControlLogix, praticamente senza grandi attività di riprogrammazione.

“La maggior parte dei problemi di sicurezza dipende dal gas”, continua Renny Moss. “Il PAC ControlLogix riempie e versa i reagenti. Inoltre, misura la quantità di materiale spostato nel sistema calcolando il peso e la pressione, senza mai riempire troppo il bollitore, e aiuta a rendere sicure tutte le operazioni di pulitura, fornendo agli operatori istruzioni logiche chiare e concise. La movimentazione era una delle operazione quotidiane più complesse, ma oggi possiamo caricare materiali senza alcun problema grazie al sistema di sicurezza e controllo, certi del fatto che tutti i materiali sono attentamente monitorati. Non è mai stata nostra intenzione ridurre le competenze del nostro personale, abbiamo semplicemente voluto ridurre le eccessive responsabilità di sicurezza che gravavano sugli operatori”.

Oltre alla sicurezza e alla funzionalità, TISICS è anche in grado di sviluppare nuove formule e ricette in tempi decisamente ridotti rispetto al passato. Renny Moss continua: “Oggi siamo in grado di realizzare in pochi mesi, ciò che richiedeva anni. Inoltre, il numero di variabili adesso non è un problema grazie al livello di controllo offerto dal PAC. Ammetto, senza alcun problema, che per me il sistema SCADA FTView SE e il PAC sono semplicemente una scatola nera. Non ho bisogno di sapere come funzionano, ma posso essere certo che tutto è sotto controllo e che tutti gli operatori dispongono di informazioni più facili da comprendere”.

Renny Moss conclude: “Nel breve termine, le apparecchiature Rockwell Automation ci hanno consentito di migliorare notevolmente il controllo del processo, offrendoci contemporaneamente la capacità di espansione nel medio termine. Inoltre, sono stati affrontati tutti gli aspetti critici della sicurezza che prima creavano problemi”.

Per ulteriori informazioni, inviare un’e-mail al seguente indirizzo: info_at@ra.rockwell.com ref: Tisics

Il problema
Con il trasferimento ad un nuovo impianto, TISICS voleva un sistema di automazione più moderno che, oltre a tenere sotto controllo e con la máxima precisione il processo di deposizione da vapori chimici, assicurasse anche un maggiore livello di integrità della sicurezza.
    Soluzioni
    • Architettura Integrata
    • PAC ControlLogix Allen-Bradley
    • RS Logix 5 000
    • FTView SE Server e clients
    • Livello di sicurezza S.I.L. 2
Risultati
• Maggiore controllo di tutti i parametri del processso
• Visibilità completa di tutti i parametri del processo
• Riduzione del tempo di sviluppo
• Maggiore produttività
• Maggiore sicurezza per gli operatori