INNOVATIVE LÖSUNGEN FÜR BANDANLAGENINNOVATIVE LÖSUNGEN FÜR BANDANLAGENElektrik und Automation

ELEKTRIK und AUTOMATION

Bandbehandlungsanlagen

SMS SIEMAG

INHALT

X-Pact® Elektrik und Automation 4

Modular und Energieeffizient 6

Energieverteilung und Antriebssysteme 8

Level 1-Automation 10

Level 2-Automation 12

Level 3-Produktionsplanungs-Systeme 14

Sicherheitskonzept 16

Plug & Work Test 18

Modernisierungskonzepte 20

Services 22

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Elektrik und AutomationSMS SIEMAG

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ELEKTRIK UND AUTOMATIONELEKTRIK UND AUTOMATION für Bandbehandlungsanlagen

PROFESSIONELLER PARTNER

FÜR BANDBEHANDLUNGSANLAGEN

Interdisziplinäre Teams, bestehend aus Experten derElektrik, Automatisierung, Technologie und Mecha-nik, arbeiten eng zusammen und sorgen für eineexakte Abstimmung unserer Anlagen. So entstehenintelligente, marktorientierte Lösungen mit einemhohen Potential für eine optimale Qualität der Pro-dukte bei maximaler Produktivität. Dies spiegelt sichunmittelbar in den technologischen Lösungen wider:Unser gesamter Liefer- und Leistungsumfang vomAnlagenengineering, der Verfahrenstechnik, Elektrikund Automation, Fertigung, Montage, Plug & Work-Test, Inbetriebnahme bis hin zum Service ist auf dieBesonderheiten unserer Produkte und Kunden opti-mal abgestimmt.

UMFASSENDE

MODERNISIERUNGSKONZEPTE

Betreiber von hüttentechnischen Anlagen müssenihre Produktionseinrichtungen ständig ergänzen underneuern, um ihre führende Position durch exzellenteProduktqualität halten zu können. Solche Erweiterun-gen sind nicht allein durch den Einsatz neu entwi-ckelter Mechanik zu erzielen. Die Erweiterungenmüssen auch in den Prozeß und somit letztendlichauch in die Automatisierung integriert werden, umdie Verbesserung im Endprodukt auch tatsächlich zuerreichen. SMS Siemag bietet integrierte Modernisie-rungslösungen, die die technologische Verbesserungder Produktion unter allen Aspekten ermöglichen.

GANZHEITLICHE

SYSTEMKOMPETENZ

Die Automatisierung von metallurgischen Anlagen istgeprägt von der Forderung nach einer hohen Anla-genverfügbarkeit und steigenden Qualitätsansprü-chen an die Endprodukte. Um dem gerecht werdenzu können, hat sich SMS Siemag bereits vor vielenJahren entschieden, neben der Mechanik, den tech-nologischen Regelungen und Prozessmodellen auchdie gesamte Elektrik, Automatisierung und Antriebs-technik für ihre Anlagen anzubieten. Damit sind wirder Generalunternehmer für unsere Kunden, der dasEngineering, den Bau und die Inbetriebnahme einerAnlage vollständig aus einer Hand liefert.

Wir stellen sicher, dass alle mechanischen und elek-trischen Systemkomponenten optimal aufeinanderabgestimmt sind. Kurze Wege, direkte Absprachenund das gemeinsame Interesse aller beteiligtenBereiche schaffen dafür die besten Voraussetzungen.

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Elektrik und AutomationSMS SIEMAG

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X-PACT®X-PACT®

Elektrik und Automation

Die automationstechnischen Systeme der SMS Siemagwerden unter dem Namen X-Pact® zusammengefasst.Dies gilt für alle Anlagentypen, vom Stahlwerk überdie Walzwerke bis zur Bandbehandlungsanlage.

Bei X-Pact® für Bandbehandlungsanlagen legen wirbesonderen Wert auf die hohe Wirtschaftlichkeit undTransparenz der regelungstechnischen Lösungen.X-Pact® umfaßt die Ebenen der Automation vomLevel 0 bis zum Level 3.

Die Automatisierung von metallurgischen Anlagenspielt eine grundlegende Rolle für die Leistung derAnlagen und die Qualität der Endprodukte. Kundenweltweit verlangen daher die ganzheitliche System-kompetenz. Das heißt: Komplette Anlagen müsseninklusive der Elektrik und Automation (E&A) aus einer Hand geliefert werden. Als Weltmarktführer für metallurgische Anlagen erfüllt SMS Siemag diese Anforderung und bietet als Systemlieferant die gesamte Produktpalette an. Die Einheit ausMechanik, Technologie, Elektrik und Automation,unterstützt durch ein gesamtverantwortliches Projektmanagement, bilden die Basis für effektive Produktionsanlagen.

Automatisierung und Bedienung.

LEVEL 3-SYSTEME

Die übergeordneten Ziele eines Level 3-Systems lauten:hoher Durchsatz und hohe Produktivität, Einhaltungder Liefertermine, maximale Anlagenauslastungsowie eine energetisch optimale Nutzung der Pro-duktionsanlagen. Unsere Level 3-Systeme steuerndie Produktion anlagenübergreifend, indem sie Kun-denaufträge in spezifische Produktionssequenzen fürdie einzelnen Anlagen einer Prozesskette umsetzen.Parallel dazu wird die Produktion der Anlagen über-wacht, um zeitnah bei Störungen flexibel umplanenzu können. Des Weiteren verteilt das Level 3-Systemdie Primärdaten (PDI) an alle Level 2-Systeme underhält von diesen nach der Fertigstellung eines Auf-trages die aktuellen Produktionsdaten, die zu Berich-ten aufbereitet und archiviert werden.

LEVEL 2-SYSTEME

Unsere Level 2-Systeme steuern anlagenbezogen denProduktionsprozess. Auf Basis der Primärdaten (PDI)werden Sollwertsätze für die Regelungen und Steue-rungen im Level 1 generiert. Dies erfolgt entwedertabellenorientiert oder unter Verwendung mathema-tisch-physikalischer Prozessmodelle. Damit werdenalle Voraussetzungen geschaffen, um optimale geo-metrische und metallurgische Produkteigenschaftenzu erzielen. Die vom Level 1 zurückgelieferten Istwer-te dienen der automatischen Adaption der Prozessmo-delle und werden zu Produktionsberichten zusammen-gefasst. Darüber hinaus liefert das Level 2-SystemProduktionsdaten zurück an das Level 3-System.

LEVEL 1-SYSTEME

Unsere Regelungssysteme im Level 1 sind ausge-richtet auf eine ausgezeichnete technologische undfunktionale Umsetzung der vom Level 2 vorgegebe-nen Sollwerte. Sie sprechen mit diesen Werten präzi-se die hydraulischen und elektronischen Stellsyste-me an. Maximale Funktionsverfügbarkeit sowie ein

hoher Grad an Prozessablaufautomation, gepaart mitleistungsfähigen Service-Funktionen, sind die weite-ren Maxime der Level 1-Systeme. Unsere Level 1-Automation gewährleistet die Dynamik und Präzisionin der Führung unserer mechanischen, antriebstech-nischen und hydraulischen Einrichtungen. In engerAbstimmung mit der Konstruktion werden zu jedermechanischen Einrichtung passende Software-Funk-tionsmodule entwickelt. Zum Einsatz kommen aus-schließlich Komponenten, die den Industriestandardsentsprechen. Neueste Technik wie Echtzeit-Ethernetsind dabei bereits im Feldeinsatz.

HMI SYSTEME

Bei der Anlagenvisualisierung ist es wichtig, dassauch bei komplexen Prozessen alle wesentlichenParameter übersichtlich und klar verständlich darge-stellt werden.

Genau darauf basiert unser neues Konzept. DieErfahrungen aus vielen realisierten Anlagen wurdenzusammengeführt und so entstand unser ergonomi-sches, komfortables Bedien- und Visualisierungssys-tem. Dem Bedien- und Wartungspersonal werdenalle relevanten Prozess- und Anlagendaten struktu-riert dargestellt. Schon im Projektstadium einerneuen Anlage oder Modernisierung wird die Visuali-sierung speziell auf die Wünsche und Bedürfnissedes Kunden angepasst. Durch die modulare Entwick-lung des gesamten Visualisierungssystems ist aucheine spätere individuelle Erweiterung und Anpas-sung möglich.

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MODULAR UNDENERGIEEFFIZIENTMODULAR UNDENERGIEEFFIZIENT

MODULARE SYSTEME FÜR

BANDBEHANDLUNGSANLAGEN

Unsere Elektrik und Automationslösungen sindmodular konzipiert. Das heißt sie können für Einzel-maschinen und für komplette Linien eingesetztwerden und sie lassen sich nahtlos in bestehendeAnlagen integrieren.

Unsere Elektrik und Automation deckt das gesamtePortfolio der verschiedenen Bandbehandlungsanla-gen für Kohlenstoffstahl, Si-Stahl, Edelstahl und Alu-minium ab:

Kontinuierliche BeizanlagenBeizanlagen in Verbindung mit TandemstraßenSchubbeizenGlüh- und Beizanlagen für EdelstahlKombinierte Beiz- und Verzinkungsanlagenfür WarmbandKontinuierliche GlühanlagenEntfettungsanlagenFeuerverzinkungsanlagenWarmbandbeschichtungsanlagenElektrolytische BeschichtungsanlagenFarbbeschichtungsanlagenBehandlungsanlagen für Aluminiumund andere NE-MetalleUmwickelanlagen für Warm- und KaltbandQuer- und Längsteilscheren fürWarm- und Kaltband

Leichte und effizienteBedienung.

KOSTENEINSPARUNGEN DURCH

INNOVATIVE LÖSUNGEN

Energiekosten sind ein erheblicher Kostenfaktor in derProduktion. In enger Zusammenarbeit von Elektrik,Mechanik und Metallurgie (Technologie) werden beiSMS Siemag kontinuierlich Werkzeuge und Prozess-modelle entwickelt, die die Energiekosten erheblichsenken und unseren Kunden einen deutlichen Wett-bewerbsvorteil verschaffen. Um nachhaltige Einspa-rungen zu erzielen und auch steigende Anforderungenan Umweltschutz und Ressourcenschonung zu erfül-len, bieten wir eine ganze Reihe von Techniken:

Effektive und verlustarme Antriebssysteme mit harmonischer Abstimmung auf die Mechanik. Energieoptimierte AnlagenfahrweisenVorausschauende Produktionsplanung im Hinblickauf eine energetische, qualitative und quantitativeFertigungsoptimierungProzessmodelle, die auf jahrzehntelanger Erfahrungbasieren und die energieschonende Verfahrenermöglichen Aussagestarke Diagnosetools, mit denen Einspar-potenziale ermittelt werden

PRÄZISE FUNKTIONEN

SIND GEFRAGT

Die Bedienung einer von SMS Siemag automatisier-ten Anlage ist klar, verständlich und überschaubar.Alle Funktionen sind so konzipiert, dass sie dasArbeiten am Bedienpult erleichtern.

SMS Siemag hat dazu eine völlig neue, produktions-orientierte Bedienphilosophie entwickelt. Dies spie-gelt sich u. a. in den übersichtlichen, nach neustenergonomischen Erkenntnissen designten Pultenwider. Der Bediener kann sich mit Hilfe der präzisenFunktionsvorgaben auf einen bestimmten Produk-tionsschritt konzentrieren. Durch diese Philosophiewird der Bedienprozess deutlich vereinfacht, sicherergestaltet und die Zuverlässigkeit der Produktiongesteigert.

VISUALISIERUNG ZUR VERMINDE-

RUNG VON STILLSTANDSZEITEN

Auch zur Qualitätssicherung setzt SMS Siemag dieVisualisierung effektiv ein. Die anlagen- und betriebs-relevanten Daten werden in Echtzeit im grafischenAbbild der Anlage angezeigt. So werden z.B. beiProzessketten die jeweils notwendigen Fortschaltbe-dingungen bzw. bei Antrieben und Regelungen dieEinschaltbedingungen angezeigt. Anhand der Proto-kollierung und Auswertung der Anlagenzustände kön-nen Störungen schnell eingegrenzt werden.

DIAGNOSE UND ÜBERWACHUNG

Einen wichtigen Beitrag zur Steigerung der Zuverläs-sigkeit ist die technische Diagnostik. Die Produktions-parameter, die mit unseren Diagnosetools erfasst unddargestellt werden, sind der Schlüssel zur energie-und qualitätsoptimierten Fahrweise einer Anlage.Durch unsere Überwachungstools lassen sich Stö -rungen zeitnah lokalisieren und beheben bzw. einebedarfsgerechte Wartung und Instandhaltung derAnlagen realisieren.

Industrielle Konstruktionsentwürfe

Ergonomische Abmessungenfür dauerhaftes und konzentri-ertes Arbeiten

Verschiedene Steuerpulttypenmit klarer Übersicht über denProduktionsprozessEinzigartiges Design mit klarer und

konstanter Unternehmensintegrität

Analyse derBetriebsverfahren

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ENERGIEVERTEILUNG und ANTRIEBSSYSTEMEENERGIEVERTEILUNG und ANTRIEBSSYSTEME

LIEFERPROGRAMM FÜR

ENERGIEVERTEILUNG UND

ANTRIEBSTECHNIK

Das Lieferspektrum der Energieverteilung erstrecktsich von der Hoch- beziehungsweise Mittelspan-nungs-Schaltanlage über die Verteiltransformatoren,Kompensations- und Filteranlagen, Notstromaggre -gate und USV-Anlagen bis hin zur Niederspannungs-Hauptverteilung und den dazugehörigen Not-Aus-Konzepten.

Bei den Antriebssystemen liefern wir alle geregeltenAntriebe für die Bandbehandlungsanlagen. Hinzu kom-men Konstantantriebe aller Leistungsstufen. GeringeInvestitions- und Betriebskosten durch optimale Aus -legung, ein geringer Platzbedarf und wenig Wartungsind die Vorteile unserer Energieverteilung undAntriebssysteme. Bei der Auswahl der Komponentensind wir herstellerunabhängig und können gemeinsammit unseren Kunden Lösungen erarbeiten.

ENERGIEVERTEILUNG

AUS EINER HAND

Das Konzept für die Energieverteilung wird in Formeines Einlinienschemas (Single-line) erstellt. Wir bera-ten unsere Kunden bei der Anschlussstrategie an dasVerbundnetz. Um in Abhängigkeit der Verbraucherdie erforderlichen Filter und Kompensationsanlagenzu bestimmen, führen wir eine Netzanalyse durch,bei der unter anderem der Blindleistungsbedarf unddie Anteile der Netzoberwellen bestimmt werden.Unsere detaillierten Prozesskenntnisse versetzen unsin die Lage, die Gleichzeitigkeitsfaktoren exakt zubestimmen. Das führt dazu, dass wir alle Komponen-ten, von der Freileitungseinspeisung bis zum mecha-nischen Stellglied, optimal dimensionieren können.

Stromschienensysteme für einenelektrolytischen Prozess.

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Einlinienschema.

ZUVERLÄSSIGE ANTRIEBSSYSTEME

Für die Auslegung der Antriebssysteme, insbeson -dere für die stark von einander abhängigen Antriebein einer Bandbehandlungsanlage spielen viele Para-meter eine wichtige Rolle. Die Konzepte hängen vom Typ des Prozesses, den örtlichen Gegebenhei-ten und den Parametern des Versorgungsnetzes ab.Für unsere Lösungen werden ausschließlich erprobteStandardkomponenten von namhaften Herstellerneingesetzt. Diese Komponenten werden sorgfältigausgewählt und von uns für die jeweilige Funktionoptimiert. Durch unsere Erfahrung und unser Know-How wird die für die Anlage beste Lösung konfigu-riert. Je nach Einsatz werden Antriebsysteme mitseparaten Einspeiseeinheiten und einem gemeinsa-men Geichstromzwischenkreis oder Zwischenkreis-umrichter eingesetzt.

Die Systeme werden so ausgelegt, dass die örtlichenGegebenheiten berücksichtigt werden und dassgeneratorische Energie im Normalbetrieb als moto -rische Energie genutzt werden kann. Die antriebs -nahen technologischen Funktionen sind in der X-Pact®

Elektrik und Automation realisiert. Die Grundfunktio-nen einer Bandlaufregelung sind standardisiert undwerden entsprechend an das Anlagenlayout und denjeweiligen Prozesse adaptiert. Durch den Einsatz vonStandardlösungen ist der weltweite Service sowieder Remote-Service gewährleistet.

Mittelspannungsschaltanlagen.

Antriebsseite einerVerzinnungslinie.

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LEVEL 1-AUTOMATIONLEVEL 1-AUTOMATION

Stabilität, einfache Wartung, unkomplizierte Adaptio-nen an neue Randbedingungen und hochwertigetechnolo gische Lösungen sind die Anforderungen anmoderne Automationssysteme. Unsere X-Pact®-Sys -teme sind durchgehend modular aufgebaut. Dadurchlassen sie sich leicht an unterschiedliche Anforderun-gen von Bandbehandlungsanlagen anpassen. Unseretechnolo gischen Regelungssysteme sind auf eineausgezeich nete technologische und funktionaleUmsetzung der Zielwerte mittels hydraulischer undelektrischer Stellsysteme ausgerichtet. MaximaleFunktionsverfügbarkeit sowie ein hoher Grad an Pro-zessablaufautomation, gepaart mit leistungsfähigenService-Funktionen, sind die weiteren Maxime derLevel 1-Systeme. In enger Abstimmung mit der Kon-struktion werden zu jeder mechanischen Einrichtungpassende Software-Funktionsmodule entwickelt undin vielfältigen Einsätzen erprobt.

KONFIGURATION DES

KONTROLLSYSTEMS

Das Level 1-System ist unterteilt in unterschiedlicheAutomationsfunktionen. Jede Funktion arbeitet autarkund ist elektrisch mit den entsprechenden Sensorenund Aktoren verbunden.

Die Hauptfunktionen sind:

Steuerungen und Regelungen des Prozesses Antriebsregelungen MaterialverfolgungProzessdatenanalyse (PDA)Ablauf- und Hilfssteuerungen HMI Systeme

STEUERUNGEN UND REGELUNGEN

DES PROZESSES

Die Steuerungen und Regelungen im Prozeßteil einer Bandbehandlungsanlage sind wesentlich für dieQualität des Endproduktes und für den Verbrauch anRessourcen wie Energie und Rohstoffe. Durch denengen Kontakt zu unseren Technologen und der rege-lungstechnischen Umsetzung in den Anlagen könnenwir für unsere Kunden eine optimale Prozeßtechnikrealisieren. Als Beispiel seien das Beizmodell für opti-males Beizergebnis bei maximaler Produktivität mitminimalem Energie und Säureverbrauch, oder die Verzinnungsregelung für optimale Übergänge bei Pro-duktwechsel genannt.

S-Rollenaggregat mitdirekter Zugregelung.

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ANTRIEBSREGELUNGEN

Für den sicheren und verschleißarmen Betrieb vonBandbehandlungsanlagen ist eine gut abgestimmte,servicefreundliche und erprobte Bandlaufregelung Vor-aussetzung. Unsere Regelungen sind standardmäßigmit folgenden Zusatzfunktionen ausgestattet:

Schonende Fahrweise durch die Verwendung von S-RampenBei Master- / Slave-Antrieben kann der Masterohne Verdrahtungsänderungen in der SPSvorgewählt werdenUmschaltung eines Antriebes auf Open LoopControl wenn der Drehzahlgeber ausfälltLastausgleichkoeffizienten werden automatischnachgestelltSkalierung der Bandzugmessung in der SPSAnpassung der Rollenparameter im HMIAutomatische Aufnahme der ReibungskennlinienIst-Dicken Korrektur auf dem Haspel ohne Dicken-messungDurchhangregelungen über Laser- und Zugmessung

Durch die Realisierung der Regelung mit StandardSteuerungen und erweiterten Service Funktionalitätenist eine schnelle Fehlersuche sowie ein optimaler Ser-vice gewährleistet.

MATERIALVERFOLGUNG

Die Material- und Schweißnahtverfolgung begleitet die Coils vom Einlauf der Anlage bis zum Auslauf.Dabei werden z.B. beim Durchlauf der Schweißnahtneue Zug-Sollwerte vorgegeben oder die Walzkraft des Dressiergerüstes reduziert.

Zuordnung derBandsegmente.

PROZESSDATENANALYSE (PDA)

Das PDA-System dient der kontinuierlichen Online Protokolierung der Messwerte. Dadurch ist eine zeit -bezogene Diagnose und Analyse der Prozessereig-nisse sichergestellt. Besondere Unterstützung leistetdieses System bei der Inbetriebnahme, Wartung undAnlagenoptimierung.

ABLAUF UND HILFSSTEUERUNGEN

Entscheidend für die Produktivität einer Bandbehand-lungsanlage sind die Automatikfunktionen und ins -besondere deren Bedienerfreundlichkeit im Ein- undAuslauf. Unsere Automatisierungslösungen bietendem Anlagenbediener eine maximale Unterstützungdurch ausgereifte Software und bedienerfreundlicheDiagnosesysteme.

HMI SYSTEME

Unsere HMI-Systeme sind die Verbindung zwischenAnlage und Betreiber. Sie bieten eine produktions-orientierte Darstellung des Prozesses mit allen mate -riallogistisch und technologisch relevanten Informa -tionen. Die Darstellungen erlauben über zeitgemäße„Grafik-Klick-Methoden“ zielgerichtete manuelle Ein-griffe in die Ablaufsteuerung oder die Bedienung derangeschlossenen Aggregate, z.B. Medienanlagen. DieAusrichtung auf die Sicht des Bedieners wird durchintensive Zusammenarbeit unserer Mitarbeiter mit den Bedienmannschaften unserer Kunden erreicht.Dies wird wirksam unterstützt durch die Einbindungunserer Kunden in die Plug & Work-Test.

Kombinierter Inspektions- undAuslaufsteuerstand.

TemperaturmessungBandposition 231 m

Strip n+1 Schweißnaht Band n

ZugmessungBandposition 234 m

Schweißnaht

Band aufgeteiltin 1 m Segmente

Bandlaufrichtung

TECHNOLOGISCHE

PROZESSMODELLE

Das Produktspektrum der SMS Siemag Bandbehand-lungsanlagen deckt nahezu den kompletten Bereichder Veredelung, Weiterverarbeitung und Qualitätssi-cherung von Bändern ab. Der modulare Aufbau derAnlagen ermöglicht es, individuelle Anforderungen zu berücksichtigen und Modernisierungen nahtlos inbestehende Systeme zu integrieren.

Dieses hohe Maß an Flexibilität gewährleisten dieperfekt auf die Anlagen abgestimmten Level 2-Pro-zessmodelle, welche aus gegebenen Eingangsdatendie Vorgabewerte einzelner Anlagenteile und die dazu-gehörigen Bandzüge und Bandgeschwindigkeitenberechnen.

Dabei wird der Produktionsdurchsatz unter Einhaltungder geforderten Produktqualität maximiert und dieGrenzen der Anlage sowie die momentane Anlagensi-tuation, die Materialeigenschaften wie auch die Pro-duktabmessungen und die Temperatur berücksichtigt.Das Resultat sind geringe Betriebskosten und Produk-te, die sich durch ihre exzellenten Toleranzwerte undQualitäten, wie sie beispielsweise im Automobilbaugefordert werden, auszeichnen.

Das X-Pact® Level 2-System ist modular aufgebaut,sehr flexibel und kann dadurch zuverlässig an indivi-duelle Bedürfnisse angepasst werden.

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LEVEL 2-AUTOMATIONLEVEL 2-AUTOMATION

HOHE PRODUKTIVITÄT

Bei der Steigerung der Effizienz moderner Bandanla-gen nimmt das X-Pact® Level 2-System eine Schlüs-selrolle ein. Die Verbesserung der Produktqualität,die Erhöhung und Flexibilität in der Produktion sinddie Hauptaufgaben der unter anderem auf mathema-tisch-physikalischen Prozessmodellen basierendenLevel 2-Systeme. Im Rahmen der Qualitätssicherungmüssen Prozesskontrollsysteme neben den Funktio-nen zur Prozessoptimierung auch die Produkt- undProduktionsdatenerfassung der Anlage sicherstellen.

Wie auch in den anderen Automationsebenen sinddie SMS Siemag Level 2-Systeme unabhängig vonder eingesetzten Hardwarestruktur. Die einzelnenFunktionen können entweder verteilt auf mehrerenRechnern oder alle auf einem entsprechend leis-tungsstarken Rechner laufen. Erreicht wird diesdurch die Nutzung einer CORBA-basierten Abstrak-tionsschicht, dem SMS Siemag CBS-Framework.

Die Kommunikation zu den externen Systemen, bei-spielsweise einem anlagenübergreifenden Produk-tionsplanungssystem, ist als eigene Funktionen aus-geführt, um eine hohe Flexibilität bezüglich derunterschiedlichen Anbindungen und Netzwerkproto-kolle zu erhalten.

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Module des Level2-Systems.

Produktionsreport.

Aufbau einer Bandanlage(Beispiel Feuerverzinkung).

Einlaufbereich

AbhaspelDickenmeßgeräteScherenSchweißmaschineSeitenstanzeVorreinigungTrockner

Prozessteil

OfenFeuerverzinkungKühlungZwischenspeicherDressiergerüstStreckrichterBeschichtungSchichtdickenmessung

Auslaufbereich

InspektionSchereAufhaspelBundabtransport

Einlaufspeicher

Auslaufspeicher

PRODUKTIONSDATENERFASSUNG

UND BERICHTSWESEN (QDR)

Die Betriebs- und Produktdatenerfassung basiert aufden Prozessereignissen des Level 1-Systems. Dazuwerden im Level 2 alle Produkte, die sich im Einzugs-bereich der Bandanlage befinden, mit ihrem aktuellenStatus verfolgt.

Dies ermöglicht Plausibilitätsprüfungen für den Pro-duktionsablauf und die Vorgabe von produktspezi -fischen Werten für den Bearbeitungsprozess. Dierelevanten Produktions- und Produktdaten werden ineiner Datenbank gespeichert und können für Produkt-auswertungen, Qualitäts- und Produktberichte zurVerfügung gestellt werden.

Über gesicherte Verbindungen können die Berichte in jedem beliebigen Browser und auf internetfähigenSmartphones zur Verfügung gestellt werden, so dassauch das Level 2-Berichtswesen hohen Ansprüchenan Flexibilität und Mobilität gerecht wird.

Reportsystem HMI

Datentransfer

Perfo

rmance A

uswertu

ng

Interne Materialverfolgung

Koordination

(Event-Handling) Prozess-

datenStrategie

Techno -logischeTabellen Archiv-

datenbank

Prozess Model Shell

Eine große Produktvielfalt in bester Qualität in kür-zesten Lieferzeiten bei minimalem Energieverbrauchzur Verfügung zu stellen, macht eine detaillierte Pla-nung des Produktionsprozesses erforderlich. Zudemmuss eine Verbindung mit den Produktionssystemenvon Lieferanten und Kunden bestehen, um möglichstschnell auf Änderungen reagieren zu können. DieEntwicklung geht hin zum „Real Time Enterprise“(RTE), bei dem diese Änderungen in Echtzeit geprüftund berücksichtigt werden.

Dem gegenüber stehen die technischen und techno-logischen Restriktionen der Anlagen, die bei der Pro-grammplanung beachtet werden müssen. In der Kon-sequenz entsteht die Forderung nach umfassendenProduktionsplanungssystemen.

VORTEILE DURCH X-PACT® LEVEL 3

X-Pact® Level 3 stellt dem Anlagenbetreiber alleWerkzeuge zur Verfügung, die für die Planung undKontrolle der Produktionsprozesse in metallurgischenAnlagen, Walzwerken und Bandbehandlungsanlagenerforderlich sind. Als Bindeglied zwischen der kauf-männischen Welt und den technischen Prozessauto-mationssystemen bietet das Level 3-Produktions -planungssystem folgende Vorteile:

Maximierung des Gesamtdurchsatzesfür das WerkPlanung und Minimierung von Lagerbeständenfür Zwischenprodukte

LEVEL 3 – PRODUKTIONS-PLANUNGSSYSTEMLEVEL 3 – PRODUKTIONS-PLANUNGSSYSTEM

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Berücksichtigung von energetischen Rahmen -bedingungen für reduzierten EnergieverbrauchEinheitliche und anlagenübergreifendeProduktverfolgung Zusammenfassende Qualitätskontrolle bis zurendgültigen QualitätsfreigabeErhöhung der Liefertermintreue.

FERTIGUNGSAUFTRÄGE

Kundenaufträge werden in technisch ausführbareFertigungsaufträge umgesetzt. Auf Basis der Bestell-spezifikation wird unter Verwendung eines umfang -reichen Regelwerks der Fertigungsauftrag für dasProdukt erzeugt. Dies umfasst im Wesentlichen diefolgenden Schritte:

Definition der notwendigen Fertigungsschritte undder möglichen Anlagenalternativen Definition der Abmessungen und der Qualität derEingangs- und Zwischenprodukte Planung der Ausbringung für jeden Produktions-schritt zur Ermittlung der benötigten Mengen anEinsatzmaterial Definition der Probennahmen und Testvorschriften

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DAS FABRIKMODELL

Ein einheitliches, alle Bereiche umfassendes Pla-nungssystem basiert auf der Grundlage eines Fabrik-models. Die Umsetzung des Fabrikmodels im Pla-nungssystem erfolgt in Form einer elektronischenPlantafel.

PRODUKTIONSPLANUNG

Die Kapazitäts- und Terminplanung ermittelt für alleFertigungsaufträge die terminliche Machbarkeit.Dabei werden alle Anlagen des Werkes sowie auchAnlagenalternativen berücksichtigt. Daraus folgt dieReihenfolgeplanung für die einzelnen Anlagen sowiedie Einplanung des verfügbaren Einsatzmaterials fürdie einzelnen Fertigungsaufträge

Materialfluss im Kaltwalzwerk.

QUALITÄTSVERFOLGUNG

Durch den Datenaustausch mit den verschiedenenLevel 2-Systemen der Gesamtanlage ist das Level 3-System jederzeit über die einzelnen Produktions-schritte sowie die Produktqualität nach demjeweiligen Schritt informiert. Die Einbindung vonInspektions- und Labordaten ergänzen das Ergebnis.Auf dieser Basis erfolgt dann die endgültige Quali-tätsfreigabe der Endprodukte vor der Auslieferung.

Vom Kundenauftrag zumFertigungsauftrag.

Glühlinie

Querteilschere

GekoppelteBeiz-Tandemstraße

Feuerverzinkungs-anlage

Längsteilschere

Verpackungs-linie

Verpacktes,geglühtes,verzinktesKaltband

Kunde

Tafeln

Kunde

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SICHERHEITSKONZEPTSICHERHEITSKONZEPT

Die Sicherheit von Maschinen und Anlagen gewinntweltweit immer mehr an Bedeutung. Neben denAnlagenbetreibern fordern auch Gesetze und Nor-men den Schutz von Mensch und Umwelt.

Für einen sicheren Betrieb unserer Produkte ist einekoordinierte Vorgehensweise bei der Planung undKonstruktion der Maschinen und Anlagen unbedingteVoraussetzung. Gemeinsam erstellen Mechanik undElektrik die wichtigsten Bestandteile des Sicherheits-konzepts:

Das Gefahrenbereichslayout Die Risikobeurteilung Die elektro-mechanischeFunktionsbeschreibung „Sicherheit“ Das Not-Halt-Konzept

Im Gefahrenbereichslayout erfolgt die Einteilung derAnlage in Gefahrenbereiche. Alle anlagenbezogenenSicherheitseinrichtungen sowie die Grenzen der Anla-ge werden dargestellt.

Auszug aus einemGefahrenbereichslayout.

Überwachung einesGefahrenbereichs.

Trennung von Sicherheitsfunktionenund Steuerungsfunktionen.

In der Risikobeurteilung werden die möglichenGefahren in einer Anlage erfasst, beurteilt und erfor-derliche Maßnahmen beschrieben.

Für jede Anlage wird ein detailliertes Not-Halt-Konzept festgelegt.

Gemeinsam mit unseren Kunden erarbeiten wir pra-xisgerechte Lösungen, bei denen die sicherheitsge-richteten Steuerungsfunktionen getrennt von denMaschinensteuerungen ausgeführt werden und diedie zahlreichen Gesetze und Vorschriften berücksich-tigen. Durch diese Maßnahme vermindern sich dieTest- und Dokumentationsarbeiten sowie der Inbe-triebnahmeaufwand. Bereits beim Plug & Work-Testwerden die sicherheitsgerichteten Steuerungsfunk-tionen ausgiebig getestet.

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PLUG & WORK TESTPLUG & WORK TEST

Aufbau eines Plug & Work Tests im Testfeld.

Das Plug & Work-Konzept, das seit Jahren bei unsetabliert ist, wird von unseren Kunden in besonderemMaße geschätzt. Der Kern von Plug & Work sindProduktionssimulationen, die bis ins Detail der Wirk-lichkeit entsprechen. Aufgrund unserer langjährigenErfahrung in der Mechanik und Prozesstechnik wis-sen wir genau, wie sich Prozesse verhalten und durchwelche Stellgrößen bestimmte Produkteigenschaftenerzielt werden. Dieses komplexe Zusammenspielwird in unserem Simulationssystem im Rahmen vonPlug & Work abgebildet.

Plug & Work beginnt mit Modultests, wobei die ein-zelnen Hard- und Softwarekomponenten isoliertenFunktionsüberprüfungen unterzogen werden.Anschließend folgen Integrationstests, bei denen dasfehlerfreie Zusammenspiel der Module untersuchtwird. Statt wie üblicherweise hier die Vortests abzu-schließen und erst nach Errichtung und Fertigstellungder Anlage auf der Baustelle die Tests fortzuführen,gehen wir noch einen Schritt weiter. Das kompletteAutomationssystem wird in einem unserer Testfelderinstalliert und mit einem Simulationssystem verbun-den. Für das Simulationssystem werden die Funktio-nen, die kundenspezifischen Konstruktionsmodelleder Anlage inklusive der kinematischen Parameterdes Anlagenverhaltens sowie der Sensoren aufberei-tet. So entsteht ein rechnergestütztes Simulations -modell, an dem die Fahrweise und Prozessabläufeder Anlage getestet werden können.

Für den Bediener ist es so, als arbeite er an seinerAnlage: Sämtliche Fahrweisen und Prozesse werdenihm in Echtzeit visualisiert. Er kann die Produktionvirtuell steuern, aber auch Wartungsabläufe erlernen.Durch dieses praxisorientierte Vorgehen stellen wirdas Automationssystem bereits im Vorfeld auf fehler-freie Abläufe und einwandfreie Bedienbarkeit ein.

Das Verfahren verkürzt nachweislich die Inbetriebnah-mezeiten und reduziert den Fehlerbehebungsaufwandvor Ort. Die mit dem Test einhergehenden Trainings-möglichkeiten unter realitätsnahen Bedingungenerlauben eine bestmögliche Vorbereitung der Bedie-ner auf ihre späteren Aufgaben an den Anlagen.

TRAINING

Intensives Training des Personals mit den neuen,komplexen Systemen hat bei uns einen hohen Stel-lenwert. Zunächst werden die theoretischen Grund -lagen im Rahmen von „Classroom-Tranings“ gelegt,in denen technologisch versierte Mitarbeiter ihr Know-how an den Kunden weitergeben. Ausführliche Schu-lungsunterlagen werden dabei mit an die Hand gege-ben und stellen sicher, dass auch später noch einmalnachgeschaut werden kann, wie etwas funktioniert.

Für die in unseren Automationssystemen integriertenMesssysteme sehen wir eine zusätzliche Einweisungin die Bedienung und Wartung durch das Fachperso-nal des jeweiligen Herstellers vor. Ausgestattet mitden Grundlagen führen wir das Bedienertraining imRahmen von Plug & Work weiter.

Schließlich erfolgt das On-Site-Training auf der Bau-stelle. Das Kundenpersonal wird von uns konsequentin die Inbetriebnahme der Anlage mit eingebundenund wird dadurch auch in der Praxis mit den Syste-men und dem Prozess vertraut gemacht.

Bis zum Ende der Inbetriebnahme gewährleisten wirdurch die aufeinander aufbauenden Trainingsmodule,dass unsere Kunden in der Lage sind, die Anlagesicher und eigenständig zu bedienen und beim Auf-treten von Störungen gezielt deren Ursachen aufzu-spüren und zu beseitigen.

Training.

Bedienerschulung amoriginal Bedienpult.

Alt

PPS/L3

Prozessmodelle / L2

Prozessregelung / L1

Remote IO’s

Remote IO’sPIOS

Prozessmodelle / L2

Prozessregelung / L1

Neu

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MODERNISIERUNGS-KONZEPTEMODERNISIERUNGS-KONZEPTE

SMS Siemag hat ein produktionssicherndes Konzeptfür Umbau- bzw. Modernisierungsmaßnahmen ent-wickelt, das gegenüber herkömmlichen Vorgehens-weisen den Anlagenbetreibern deutlich höhere Aus-fallsicherheit, kürzere Inbetriebnahmen, steilereHochlaufkurven und somit einen frühzeitigen Return-on-Investment sichert.

GRÜNDE FÜR

MODERNISIERUNGSPROJEKTE

Verbesserung der Produkteigenschaften Steigerung der Produktion/Produktivität Reduzierung der Produktionskosten Erhöhung der Verfügbarkeit Ablösung von Altsystemen

Die Modernisierungskonzepte der SMS Siemagberücksichtigen bei der Umsetzung alle Aspektemoderner hüttentechnischer Automatisierungs -systeme:

Integration neuer Prozesstechnologien Reproduzierbare Prozessabläufe Verbesserte Ergonomie und Sicherheitstechnik Austausch obsoleter Systeme Qualitätsnachweis der Produkteigenschaften mittelstechnologischer Größen im gesamten Prozess

VORGEHENSWEISE

Die wesentlichen Schritte bei einer Modernisierungsind: Bestandsaufnahme, Abstimmung der Anlagen-fahrweise, Planung der Umbauphasen, Anlagentest,Umschaltkonzept, Wiederinbetriebnahme und Opti-mierung.

BESTANDSAUFNAHME

Ein erster Projektschritt für eine erfolgreiche Moderni-sierung ist eine detaillierte Bestandsaufnahme desautomatisierungstechnischen Ist-Zustandes. Hier wird

die installierte Sensorik erfasst und auf ihre Wieder-verwendbarkeit überprüft. Dabei wird auch geklärt,wie neue Sensorik und Messtechnik installiert wer-den können. Von besonderer Bedeutung ist hier, dassdie Ist-Aufnahme die gesamte relevante Ausrüstungder Elektrik und Automation und den komplettentechnologischen Prozessablauf betrachtet.

Der zweite wesentliche Aspekt ist die Untersuchungund Festlegung von Schnittstellen zu Automatisie-rungssystemen und IT-Infrastrukturen, die bestehenbleiben sollen. Die Ergebnisse der Ist-Aufnahmemünden im Wesentlichen in einer Motoren- undKomponentenliste, einer technologischen Prozessbe-schreibung sowie in eine Dokumentation der Schnitt-stellen für jede Umbauphase.

ABSTIMMUNG DER

ANLAGENFAHRWEISE

An jeder Anlage haben sich über die Zeit gewachse-ne Fahrweisen entwickelt. Diese SOP (StandardOperational Procedures) müssen während der Ist-Aufnahme sorgfältig untersucht werden. Die SOPwerden vor Ort mit der Bedien- und Wartungsmann-schaft erarbeitet und dokumentiert. Auf dieser Basiswerden mit den täglich an der Anlage arbeitendenMenschen die neuen Fahrweisen entwickelt undabgestimmt.

PLANUNG DER UMBAUPHASEN

Mit dem Kunden werden die Phasen für die großenUmbauschritte Mechanik, Medien und Elektrik geplant.Die Planung der Umbauphasen wird vor den einzelnenUmbauschritten detailliert. Durch eine hohe Paralleli-sierung der notwendigen Arbeitsvorgänge vor, wäh-rend und nach den Produktionsstillständen wird einemöglichst kurze Stillstandszeit erreicht. Anhand vorherdefinierter Meilensteine wird der Ablauf eines jedenStillstands durch kompetent und vernetzt handelndeBauleiter verfolgt und gegebenenfalls umgeplant.

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UMSCHALTKONZEPT

Das einfache Umschwenken der Signale an denSchnittstellen ist die einfachste Lösung zur Umschal-tung des Anlagenbetriebs von alter auf neue Automa-tion. Dabei werden im Umbaustillstand die Feldsigna-le von der alten auf die neue Automatisierung gelegt.In Wartungsstillständen vor dem Umbau können ein-zelne Funktionalitäten vorbereitend getestet werden,das Umschwenken im Stillstand hat aber einen ulti-mativen Charakter, ein Rückbau auf die Altanlage istmit dieser Methode kaum möglich.

Insbesondere bei komplexen Schnittstellen und pro-duktionskritischen Anlagenteilen wird meistens einUmschaltkonzept eingesetzt. Dies erlaubt, dass inmehreren geplanten Wartungsstillständen Teilfunktio-

nen der neuen Automatisierung bereits vor demeigentlichen Umbaustillstand an der Anlage funktio-nal getestet werden können.

Die elektronische Version des Umschaltkonzeptserlaubt auch den sogenannten Mithörbetrieb. Dieserermöglicht es, relevante Daten und Signale der beste-henden Automatisierung mit leistungsfähigen Auf-zeichnungssystemen zu erfassen und zu analysieren.In besonders kritischen Fällen wird die Umschalttech-nik so weit ausgebaut, dass der gesamte Anlagenbe-trieb zwischen neuer und alter Automation ohnewesentliche Produktionsunterbrechung umgeschaltetwerden kann.

Die Entscheidung für das Umschaltkonzept wird mitdem Kunden unter der Berücksichtigung aller wirt-schaftlichen und technischen Gesichtspunkte trans-parent erarbeitet.

WIEDERINBETRIEBNAHME

Durch die vorgenannten Maßnahmen werden vieleRisiken eines Umbaus reduziert. Aufgrund der lang-jährigen Erfahrung in der Inbetriebnahme hüttentech-nischer Anlagen gelingt es uns, während des Umbau-stillstandes in kürzester Zeit die Betriebsbereitschaftder Anlage herzustellen.

Das Wiederanfahren einer Anlage nach einemUmbau stellt den Höhepunkt des Projektes dar. Dazuwird im Vorfeld eine sorgfältige Produktionsplanungder Materialqualitäten und Abmessungen mit demKunden vorgenommen. Mithilfe der während desMithörbetriebes aufgenommenen Daten sind unsereProzessmodelle bereits voroptimiert, sodass einemsofortigen Produktionsstart mit verkaufbarer Produkt-qualität nichts im Wege steht.

Weiterhin erhält der Kunde von uns Unterstützung,angefangen von einer kontinuierlichen Begleitungbeim Hochfahren bis hin zur Technologieunterstüt-zung aus unseren Entwicklungsbereichen. In einigenFällen erkennen beide Seiten auch Potenzial fürgemeinsame Weiterentwicklungen, die im Rahmenvon Kooperationsverträgen erarbeitet werden. Zahlreiche erfolgreich durchgeführte Projekte bestä -tigen die Wirksamkeit unserer Modernisierungs -konzepte.

Umschaltkonzept zwischenAlt- und Neuautomation.

PIOS (Prozess IO Server) =„elektronischeKlemmleiste”

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Elektrik und AutomationSMS SIEMAG

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SERVICESSERVICES

INBETRIEBNAHME

Bereits während des Plug & Work Tests sind unsereerfahrenen Inbetriebnehmer im Testfeld präsent. Siebereiten sich auf die sukzessive Übernahme der Ver-antwortung vor. Mit der Prüfung des vollständigenLiefer- und Funktionsumfangs übernehmen sie zumAbschluss des Plug & Work Tests die nun inbetrieb-nahmereife Automation für die Anlage.Die Inbetriebnahme vor Ort gliedert sich im Wesent-lichen in die folgenden Abschnitte:

KaltinbetriebnahmeWarminbetriebnahmeOptimierung der Systeme während der ProduktionLeistungstests

Kaltinbetriebnahme

Zur Kaltinbetriebnahme zählen alle Aktivitäten, dieerforderlich sind, das erste Band zu produzieren. DasAntriebssystem wird voroptimiert. Die Kaltinbetrieb-nahme endet mit dem ersten Band.

Warminbetriebnahme

Die Warminbetriebnahme beginnt mit der Produk-tions des ersten Bandes. In dieser Phase werden allemechanischen und elektrischen Funktionen unterLast getestet um die Funktionsweise der Steuerun-gen und Regelungen zu überprüfen.

Optimierung der Systeme während der ProduktionWährend dieser Phase werden die Parameter allerSysteme so eingestellt, dass die geforderten Leis-tungsdaten erreicht werden.

Leistungstests

Gemeinsam mit dem Kunden werden die im Vertragspezifizierten Leistungsdaten der Anlage anhandeines Testprogramms vorgefahren.

AFTER SALES SERVICE

Im Rahmen des After Sales Servicesstehen wir unse-ren Kunden auch weiterhin mit unserem Fachwissenzur Verfügung. Speziell für die X-Pact®-Elektrik undAutomation von Anlagen bietet SMS Siemag mit demService-Portal SP/1 eine besondere Möglichkeit zurschnellen Unterstützung bei der Störungsbeseitigungund das 24 Studen am Tag / 7 Tage die Woche (24/7).

Schon während der Inbetriebnahme richten wir zuroptimalen Anlagenbetreuung ein Service-Portal ein,das eine stabile, geschützte Kommunikation zwi-schen zwei Netzwerken ermöglicht. Über diesesPortal greifen die Experten von SMS Siemag auf dasAutomationssystem der Anlage zu, und unterstützendie Kunden ohne Zeitverzögerung mit Ferndiagnosenund Fernwartung weltweit und von Anfang an.

Vorteile des Service-Portals

Rund 70 Prozent aller Störungen lassen sich sofortbeheben. Alternativ erfolgt eine Eingrenzung derStörung. Beispielsweise können fehlerhafte Bauteileonline ermittelt werden, eventuell deaktiviert unddann vor Ort durch den Servicetechniker ausge-tauscht werden.

DOKUMENTATION

Zentrale, mitlaufende Verwaltung der

Projektdokumentation

Wir verwalten die gesamte Kundendokumentationeines Auftrages in einem Excel-basierten Liste. Dieinhaltliche Form entspricht einem Inhaltsverzeichnis,das unseren Kunden eine einfache und schnelle Über-sicht über die gesamte Dokumentation gibt. In dieserListe sind alle Dokumente wie z.B. Funktionsbeschrei-bungen, Stromlaufpläne, Betriebsanleitung zentral undstrukturiert abgelegt. Alle Dokumente, die währendder gesamten Projektlaufzeit entstehen, werden inte-griert. Mit jeder Dokumentationslieferung erhaltenunsere Kunden den vollständigen aktuellen Stand inelektronischer Form.

Das Liste selbst enthält für jedes einzelne Dokumentalle notwendigen Informationen, wie z.B.: Dateiformat,Druckformat, Sprache, Version und Lebenszyklus.

Über einen zentralen Einstieg kann das entsprechen-de Dokument sehr schnell gesucht und gefundenwerden und über einen Link direkt geöffnet werden.So findet der Bediener seine Bedienhandbücher, derWartungsmitarbeiter das Datenblatt eines Sensorsund der Programmierer die Software-Beschreibungder Automatisierung.

Nach dem Projektabschluss können die Kunden dieDokumentation selbständig weiternutzen und neueDokumente bzw. Dokumentversionen ablegen undverwalten.

TabellenbasierteDokumentenverwaltung.

Das Service-Portal macht eine besondersschnelle und sichere Fernwartung möglich.

SMS SIEMAG AG

Geschäftsbereich Elektrik und Automation

Wiesenstraße 3057271 Hilchenbach

Telefon: +49 (0) 2733 29-5895Telefax: +49 (0) 2733 29-775895

Ivo-Beucker-Straße 4340237 Düsseldorf

Telefon: +49 (0) 211 881-5895Telefax: +49 (0) 211 881-775895

E-Mail: Automation@sms-siemag.comInternet: www.sms-siemag.com

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„Die in dieser Druckschrift enthaltenen Informationen beschreiben Leistungseigenschaften von Produkten im Allgemeinen. Die Leistungseigenschaften von gelieferten Produkten können vonden in der Broschüre beschriebenen Eigenschaften abweichen. Insbesondere können sich diese Eigenschaften durch Weiterentwicklung von Produkten ändern. Die in dieser Druckschrift ent-haltenen Informationen entfalten keine Rechtswirkung. Zur Lieferung von Produkten mit spezifischen Eigenschaften sind wir nur verpflichtet, wenn dies ausdrücklich vereinbart ist.”