采用SIMATIC PCS7过程控制系统,法国Saint-Gobain公司的一条浮法玻璃生产线实现了自动化。
透明性和可靠性
法国Saint-Gobain Glass France公司的Chantereine工厂主要生产汽车行业专用浮法玻璃。在2001年冷修期间,对设在法国Thourotte市的工厂熔窑进行了更换。通过采用SIMATIC PCS7过程控制系统,该公司已能够确保其在基础设施上的投资安全。
欧洲最主要的玻璃制造商Saint-Gobain公司始建于1665年,已经生产了著名玻璃结构,例如凡尔赛宫和罗浮宫中的镜廊。透明玻璃或有色玻璃一条设在法国的浮法玻璃生产线进行生产,然后根据用途,在建筑物或汽车行业中进行进一步的加工。有色玻璃制造比正常平板玻璃需要更高的供热。生产过程中的品种切换也将造成热冲击,这种热冲击经常会造成材料疲劳,并降低熔窑使用寿命。统计资料表明,Saint-Gobain公司必须每年改造其全球26座浮法玻璃工厂中的一座半浮法玻璃工厂。
统一解决方案
在Chantereine,浮法玻璃生产线进行了现代化改造,中低压配电和数字控制系统得到更新。Teleperm M 控制技术也切换为SIMATIC PCS7 过程控制系统。新控制系统现在已对整个工厂( 从原材料混合料的复合直至冷却玻璃退火炉) 进行控制。在生产控制室中,工作人员可对配料工段中、熔窑上和熔窑内、冷却玻璃退火炉中( 其中包括从操作站引出的设施) 的过程进行控制和监视。
各操作站之间通过一个光纤以太网进行通讯。两台PC 作为一台服务器使用,并数据库进行管理,该数据库含有从自动化系统采集的所有信息。通过一个快速以太网,各服务器与熔窑、燃烧器、顶部辊道以及工厂配电等的自动化系统进行通讯。
两套Profibus DP 总线系统将过程控制系统连接到过程中的各系统上,其中的分布式SIMATIC ET 200M 和ET 200S 装置作为输入/输出(I/O) 接口使用。Profibus PA 标准总线用于连接过程仪表。
浮法玻璃工厂的另一个单元也通过Profibus DP 标准总线连接到过程控制系统中。输电及配电系统配电柜配备有Sentron WL 断路器和Simeas P 低压监控系统。其它晶闸管电源开关( 额定值为150 ~ 250 千瓦) 可确保浮法熔池的补充电加热。
该晶闸管电源开关很容易与全集成自动化概念进行集成,并可通过Profibus DP标准总线与自动化系统进行通讯。约20台Siprotech 8DH10保护装置负责向该工厂提供20千伏特电源。这些组件也可通过Profibus DP标准总线,连接到SIMATIC PCS7过程控制系统中。
性能更高,成本更低
在玻璃生产工艺中,首次安装了60台智能型数字Sitrans传感器,以测量压力、流量和温度。这些传感器通过Profibus DP标准总线直接连接到控制系统中。Saint-Gobain公司主任项目工程师简·保尔·里施曼非常赞赏该传感器进行调试的速度。这些传感器可通过PCS7 过程控制系统进行校准和编程,这样可节省相当多的调试时间。
通过选择SIMATIC PCS7 过程控制系统,Saint-Gobain Glass 已经选择了一种更为安全的过程控制系统,该系统可连接到该公司的IT 上位机上-并且所有系统的性能与以前系统的相当或更好。里施曼特别强调从Teleperm M 系统切换到PCS7 过程控制系统的经济性优点:“直到现在,该工厂仍由一套西门子Teleperm M 系统控制。安装PCS7 过程控制系统意味着多数旧外围设备仍然可以使用,因此切换成本一直很低”。
全球性合作伙伴:Saint-Gobain公司与西门子
aint-Gobain有着300年的生产玻璃历史-因此可称得上是世界上最老的工业企业之一。该公司从一家法国小型厂起家,如今已发展成为一家存在于全球几乎每一个国家的国际性集团-除生产玻璃以外-还生产陶瓷材料和各种建材。该公司在2003年的总销售额为290亿欧元。
Saint-Gobain公司一直坚持在46个国家中进行生产,即立足本地,放眼全球-此战略是该公司的核心竞争力之一。“我工作中的一个重要部分是帮助此格言在Saint-Gobain公司和西门子公司中均能得到执行,”在西门子公司的Saint-Gobain公司国际客户经理Olivier Vincent说: “这意味着:我相关项目的本地团队紧密工作,同时始终着眼于Saint-Gobain集团的全球目标。关于我们与Saint-Gobain公司的协作-无论是一个位于亚洲的项目,还是对一项专门技术的战略决策,我是一个负责所有相关问题的人。Saint-Gobain公司对我们只不过是一个客户。我们将我们的合作视为一种长期合作伙伴关系,作为一个合作伙伴-这也是我正在如何与西门子公司团队和Saint-Gobain 公司团队一起工作”。
此种联合方法已经在超过100 个项目中得到证实,这些项目是自1956 年以来Saint-Gobain 公司及其子公司与西门子公司共同完成的。在最近几年中,超过15 个项目均采用SIMATIC PCS7 过程控制系统作为一种自动化解决方案,其中包括中空玻璃、浮法玻璃、压铸玻璃和玻璃丝等工厂。
其中几个工厂位于世界新兴玻璃市场( 例如,俄罗斯和中国),工厂中的技术和玻璃专家经验必须与本地技术支持相结合。西门子-一家类似Saint-Gobain 公司的全球性公司-只需基于采用SIMATIC PCS7 过程控制系统的全集成自动化,针对全球规模的公认集成解决方案,提供有利的标准化可能性, 而Saint-Gobain 公司拥有应对另一个300 年业务成功的所有方式。
浮法工艺
如同其它每一种类型玻璃,浮法玻璃由砂子、纯碱和石灰经混合、湿润和熔化后制成。浮法玻璃的特殊之处是专门的成型工艺。浮法工艺于1959年1月20日首次公开,此后经过一些变动,至今已成为最重要的玻璃生产工艺。在浮法工艺中,熔融玻璃从温度约为1100摄氏度的熔窑末端流入浮法玻璃熔池中。在这里,玻璃在一个液态锡表面上均匀铺开。顶部辊道和玻璃拉出速度决定了连续玻璃带的厚度,该厚度通常介于1.6至1.9毫米之间。玻璃带在玻璃退火炉中缓慢冷却,并均匀冷却至室温,然后将玻璃切割成与当前订单要求相匹配的玻璃板。随后,大型提升装置将玻璃板存放在垂直齿条上。