Harkkovalimon ohjausjärjestelmän uusiminen : SSAB:n Raahen terästehtaan masuuniosasto

Abstract

Opinnäytetyön toimeksiantajana toimi SSAB:n Raahen terästehtaan masuuniosaston sähkö- ja auto-maatiokunnossapito. Opinnäytetyön aiheena oli suunnitella harkkovalimon ohjausjärjestelmän uusiminen.

Harkkovalimo on oma erillinen prosessi, jonka avulla valetaan masuunilta tuleva raakarauta suoraan rautaharkoiksi, mikäli terässulatto ei pysty jostain syystä ottamaan raakarautaa vastaan. Harkkovalimon nykyinen ohjausjärjestelmä on Allen Bradleyn ohjelmoitava logiikka. Logiikka on vanhentunut, varaosien saanti ei ole enää taattu eikä kyseisen logiikka-tyypin osaajia ole Raahen tehtaalla monia. Näiden syiden takia logiikan uusiminen oli ajankohtaista.

Tavoitteena oli suunnitella uutta ohjausjärjestelmää varten toimintakuvaukset, lukitusnäytöt ja prosessinäytöt vanhan logiikka-ohjelmiston pohjalta sekä pohtia mahdolliset kehityskohteet. Suunnittelussa käytettiin CADS-suunnitteluohjelmiston opiskelijaversiota ja Valmet DNA -prosessiautomaatiojärjestelmän suunnittelutyökaluja. Valmet DNA on masuunien muissa prosesseissa käytössä oleva ohjausjärjestelmä, joten sen työkalut olivat käytettävissä. Suunnittelun pohjana oli masuunien vastaavien prosessien toimintamallit.

Kehityskohteiksi valikoituivat olemassa olevien hätäseispiirien saattaminen nykyisiä vaatimuksia vastaavalle tasolle sekä kenttäväylän käyttäminen moottori-ohjaimien ja taajuusmuuttajien ohjaukseen.

Lopputuloksena syntyivät prosessilaitteille uudet piirikaaviot varustettuna älykkäillä moottori-ohjaimilla, turvareleillä ja kenttäväylällä. Lisäksi luotiin uudet toimintakuvaukset ja lukitusnäytöt prosessilaitteille sekä uudet operointinäytöt harkkovalimon prosessista.

The thesis was commissioned by theelectrical and automation maintenance departmentof the blast furnace department at SSAB Raahe steel factory. The subject of the thesis was to plan the renewal of the pig iron caster control system.

Pig iron caster is a part of a blast furnace, which is used to cast iron from the blast furnace directly into iron blocks, if the steel foundry cannot for some reason accept iron.Pig iron caster's the current control system is Allen Bradley's programmable logic. The logic is outdated, and the availability of spare parts is no longer guaranteed, and there are not many experts in this type of logic. For these reasons, the logic renewal is timely.

The aim was to reflect on possible development targets and to design operational descriptions and lock screens into the new control system, based on the old logic software, and to design new operating screens.CADS design software student version and Valmet DNA process automation system design tools were used in the design.Valmet DNA is the control system used in other processes in the blast furnace, so its tools were available.The basis for the design was the operating model of the corresponding processes of the blast furnace.

The development targets included placing safety devices at the new standards and using a fieldbusto control motor controllers and inverters.

As a result, new circuit diagrams were created for process devices equipped with intelligent motor controllers, safety relays and fieldbus. In addition, new functional descriptions and lock screens for process equipment were created, as well as new operational screens from the pig iron caster process.