Orkan Automação Industrial Conversar com um engenheiro

Case de retrofit em forno de têmpera e curvatura de vidro plano, fabricante multinacional

Forno de têmpera fora do S5.E melhorado por cinco anos na mesma base.

O CLP S5, as remotas e a visualização de um forno de têmpera de vidro foram trocados por S7-300 e supervisório em PC, e a mesma base seguiu recebendo melhorias nos anos seguintes.

Para quem responde por um forno ou máquina de processo que ainda roda em S5, com uma visualização que trava e peças que já não se compram, e não pode parar a produção por uma semana.

Conversar com um engenheiro
AntesDepois
Controle
CLP Siemens S5 135U e remotas ET200U
CLP Siemens S7-300 em Profibus, com as remotas ET200B aproveitadas
Supervisão
Visualização em cartão de CLP, com travamentos frequentes
Supervisório em PC, no padrão de operação dos outros fornos da planta
Temperatura
Um termoelemento por ponto de medição
8 malhas PID por zona, superior e inferior, com lógica para três termoelementos por ponto
Documentação
Esquemas elétricos originais do fabricante do forno
Esquemas digitalizados em EPLAN, com o as-built dos painéis

A Orkan tem mais de 35 anos de automação industrial e mais de 400 projetos entregues. Mais de 20 deles tiraram plantas do Siemens S5.

Do S5 que travava ao forno que segue evoluindo

Um fabricante multinacional de vidros técnicos. O forno aquece, curva e tempera vidro plano, com as cargas oscilando dentro dele antes de seguir para a curvatura e o resfriamento.

  1. O que havia

    O forno era comandado por um CLP Siemens S5 135U, com remotas da mesma família, e operado por uma visualização montada num cartão de CLP. Quatro dos cinco inversores dos movimentos eram de geração anterior.

  2. O problema

    CLP, remotas, inversores, carregadores de baterias e visualização estavam obsoletos. A visualização travava com frequência, a ponto de prejudicar a produção.

    E o cliente pôs uma condição: depois da troca, o forno tinha de manter as características de funcionamento que a operação conhecia.

  3. O custo de esperar

    Com componentes sem reposição, uma falha de CLP, remota ou inversor viraria busca por peça com o forno parado. E, de outubro ao fim do ano, parar o forno por sete dias era praticamente impossível.

  4. Como a Orkan fez

    A Orkan levantou o funcionamento real em campo, inclusive em quatro dias no terceiro turno com os operadores, e submeteu uma descrição de funcionamento à aprovação do cliente antes de programar. O programa S5 foi convertido para o S7, e o controle de temperatura foi redesenhado com a gerência do cliente, com decisão registrada em ata.

    O sistema foi testado em simulação na Orkan, e a implantação foi planejada para a parada final ser curta.

  5. O resultado

    O forno partiu com o sistema novo no início de novembro de 2013.

    Nos anos seguintes, o cliente voltou: em 2016, 2017 e 2018, a mesma base recebeu melhorias de operação, um diagnóstico de velocidade eixo a eixo e novas funções no aquecimento.

    Cinco anos depois da troca, o forno ganhou um teste automático de resistências queimadas: o supervisório interrompe o aquecimento, liga uma resistência por vez e aponta a que não puxa corrente.

O que está no case completo

O relatório técnico que a equipe de engenharia usa para decidir se o mesmo caminho serve para a sua planta.

  • As seis decisões de engenharia: da descrição de funcionamento aprovada antes de programar ao controle de temperatura com três sensores por ponto, cada uma com o custo que trouxe.
  • Antes e depois, componente por componente: CLP, remotas, inversores, supervisão, temperatura, falta de energia e documentação.
  • Como o forno continuou evoluindo: as melhorias de 2016 a 2018 e a medição que encontrou a velocidade real de cada eixo.
  • As lições que repetiríamos: incluindo por que registrar em ata quem decidiu mudar um conceito do projeto original.

Perguntas que costumam vir antes da decisão

O forno muda de funcionamento com a troca?
O contrato foi atualizar a automação mantendo as características do forno. A exceção foi o controle de temperatura, redesenhado a pedido da gerência do cliente e registrado em ata, com a lógica anterior prevista como alternativa.
Dá para aproveitar parte do que já está instalado?
Aqui, sim. As remotas ET200B, que já eram da família S7, ficaram; só as remotas ET200U do S5 foram trocadas. O inversor do transportador do forno também foi mantido.
E se faltar energia com vidro dentro do forno?
O projeto incluiu um nobreak dedicado aos transportadores, dimensionado para cerca de cinco minutos, e a lógica de esvaziamento. Pela lógica, as facas do curvador sobem e os transportadores retiram as cargas.

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