Metall & Anlagenbau

Gefeba wurde mit der Modernisierung einer 6-strängigen Stranggießanlage beauftragt. Dabei wurden die vorhandenen S5 Steuerungen durch S7 Steuerungen ersetzt. Der Umbau erfolgte im laufenden Betrieb auf Reparaturschichten. Durch den besonderen Aufbau war es möglich, innerhalb von 10 Minuten auf die neue Steuerung zu wechseln bzw. auf die alte Steuerung zurück zu schalten. Dadurch konnten auch kurze Stillstände flexibel von gefeba genutzt werden, um Tests und Funktionsproben durchzuführen. Das Steuerungsprogramm wurde von gefeba nicht nur einfach konvertiert sondern komplett neu geschrieben. Die alten WF Baugruppen der S5 wurden durch moderne Zählerbaugruppen der S7 ersetzt.

Gefeba wurde mit der Modernisierung einer Feinentschwefelungsanlage beauftragt. Dabei sollte die alte S5-Steuerung inkl. Bedienbildschirm OP30B gegen ein modernes Prozessleitsystem PCS 7 ausgetauscht werden. Das Wiege- und Dosiersystem wurde ebenfalls durch neueste Siwarex-Technik der Fa. Siemens ersetzt. Als Ersatz für das B&B wurde ein redundantes Server-Client System PCS 7 OS im neuen Leitstand aufgestellt.

Der Bedienarbeitsplatz wurde hochmodern ergonomischen umgerüstet. Neben weiteren OS-Clients wurde auch eine Engineeringstation eingerichtet. Die vorhandene serielle Kommunikation über eine Datensammler-S5 zum Betriebsrechner wurde über den neuen Telegrammmanager TM5 abgewickelt werden. Dieses gefeba eigene Produkt ermöglicht es, abgangsseitig die serielle TTY-Schnittstelle zum Datensammler weiter bedienen zu können und alle Telegramme zu puffern und zu archivieren.
In dem Umbau wurden auch zwei Analysestationen auf S7-Steuerungen umgerüstet und mittels LAN an das Leitsystem gekoppelt.

Gefeba hat erneut ihre schnelle und äußerst flexible Arbeitsweise unter Beweis stellen können. Im Flüssigprozess einer Stranggießanlage kam es zu einem Überlaufen der Verteilerrinne. Der flüssige Stahl ergoss sich über die vorhandene Verkabelung und Elektroinstallation. Gefeba war in Rekordzeit vor Ort und wurde mit der kompletten Erneuerung der elektrischen Verkabelung der Rührspulen für sechs Stränge beauftragt. Bei den Arbeiten rund um die Uhr wurden diverse weitere Kabel der umliegenden Anlagen sowie Klemmkästen etc. erneuert. Die Reparatur inklusive anschließender Inbetriebnahme und Funktionsprobe zur vollsten Kundenzufriedenheit bewältigt, so dass der Kunde zeitnah wieder produzieren konnte.

Die gefeba Engineering GmbH erhielt den Auftrag zur Modernisierung der Automatisierungs- und Prozessleittechnik eines Axialverdichters mit Nachverdichter zur Kaltwindversorgung zweier Hochöfen. Das vorhandene Prozessleitsystem bestehend aus ABB-Freelance 2000 (AC800F) samt Siemens S5-Steuerungen wurde in eine hochverfügbare S7 410-5H PCS 7 Steuerung überführt. Zusätzlich zur Modernisierung der Automatisierung und Leittechnik wurden die Steuerschränke zur Ansteuerung aller Nebenaggregate sowie Überwachungsgeräte in der Peripherie des Elektrogebläses erneuert.

In der PCS 7 Steuerung sind alle Regelungs- uns Schutzfunktionen programmiert. Der Axialverdichter kann in den Betriebsarten Druck- oder Mengenregelung gefahren werden.

Die PCS 7 Steuerung beinhaltet auch die Pumpverhütungsregelung, dabei wird der aktuelle Durchfluss des Verdichters als Differenzdruck in der Ansaugung zur Berechnung der aktuellen Abblaselinie verwendet. Über eine Polygonzugberechnung mit maximal 8 Stützpunkten wird die Gebläse Kennlinie abgebildet und der zugehörige maximale Druck nach Nachverdichter ermittelt.

Der aus dem Polygonzug ermittelte Druck wird temperaturkorrigiert. Die Ansaugtemperatur wird gemessen und über eine gerade mit zwei Stützpunkten der Korrektur als Druck berechnet. Dieser positive oder negative Druckoffset wird zu dem aktuellen Grenzdruck addiert. Der Maximaldruck ist Sollwert für den Pumpverhütungsregler.

Des Weiteren wurde in der PCS 7 Steuerung auch der Pumpschutz realisiert. Alle Kriterien verfügen über drei Stufen. Die Stufen werden im zeitlichen Ablauf ausgelöst. Wenn die erste Grenzwertverletzung ausgelöst wird gibt es eine parametrierbare Sperrzeit (BlockTime). In dieser Zeit wird auf keine weitere neue oder bleibende Grenzwerteverletzung reagiert.  Nach der Sperrzeit läuft die Überwachungszeit (ResetTime) kommt es in dieser Zeit zu einer neuen Grenzwertverletzung oder steht diese noch an wird die nächste Stufe ausgelöst. Läuft die Zeit “ResetTime” ab ohne eine neue Grenzwertverletzung werden die Stufen und der Zähler zurückgesetzt.

Bei Erreichen des ersten Grenzwertes wird die Schutzstufe 1 (Teilöffnung) ausgelöst. Bei der zweiten Grenzwertverletzung die Stufe 2 (Voll Öffnung) bis hin zu Stufe 3 (Abschaltung).

Die gefeba wurde beauftragt, eine Hochdruckleitung für Hochofengas vor einem zu hohen Druck zu schützen. Hierzu sollte eine Steuerung realisiert werden, die entweder die „Bleeder“ des Hochofens öffnet, oder ein Signal über deren Fackelmaster auf mehrere Fackeln bringt und diese öffnet.

Als fehlersichere Steuerungen wurde die HIMatrix der Fa. HIMA ausgewählt. In den Steuerungen selbst wurde jeweils eine 2oo3 Auswahl realisiert. Es wurden aus redundanzgründen zwei Systeme jeweils bestehend aus einer F35 03 Steuerung uns einer F3 AIO 8/4 aufgebaut. Beide Systeme führen eins zu eins die gleichen Aufgaben durch. Die Redundanz wird erreicht indem die Hardwareausgänge (HIMA-Relais) zur Übergabe an die Abschaltorgane parallel bereit gestellt werden.

So konnte eine Sicherheitseinstufung nach SIL3 erreicht werden. Die Anlage wurde vom TÜV abgenommen.

Gefeba wurde mit dem sicherheitsgerichteten Umbau einer Richtmaschine nach Maschinenrichtlinie DIN EN ISO 13849 beauftragt . Ziel war es die Abschaltung gefahrbringender Bewegungen der Richtmaschine, gemäß Gefährdungsbeurteilung und dem daraus resultierendem Sicherheitskonzept. Die Not-Halt (Aus) Steuerung wurde von den TÜV-Rheinland zertifizierten Safety Experten der gefeba nach Kategorie 4 PLe ausgelegt. Die Validierung der Sicherheitsfunktionen erfolgte nach SISTEMA.

Gefeba ist mit der Erstellung der Elektroausrüstung für eine Eichinstallation, bestehend aus 3 Transportbändern und 2 Bunkern in einer der größten und modernsten Massengutumschlagsanlage Europas im Rotterdamer Hafen beauftragt worden. Die Wiegung des ein- und ausgehenden Materials erfolgt mit 4 eichfähigen Bandwaagen. Zur Kontrolle dieser Bandwaagen gibt es eine Eichinstallation, die im Wesentlichen aus 3 Transportbändern und 2 Bunkern besteht. Der Auftrag der gefeba beinhaltete die komplette Planung, das Basic- und Detailengineering sowie die Fertigung der Schaltanlagen und die vollständige Montage in Rotterdam inkl. Kabelwegausbau und Kabelzug.

Die gefeba wurde beauftragt eine komplette Argonanlage zur Stahlveredelung zu modernisieren. Die Anlage besteht im Wesentlichen aus den nachfolgend aufgeführten Aggregaten und wurde gesteuert von 4 St. S5-135/155U Steuerungen und einem Coros LSB:

• 2 St. Pfannenwagen inklusive Drehwerk
• 7 St. Wägebunker und 2 St. Zwischenbunkern
• Förderrinnen und –bänder
• 2 Silos und 1 Bunker Abdeckmassenaufgabe
• 2 St. Drahtspulmaschinen a 2 Spuren (Drähte)
• Diverse Lanzen:
  • 2 St. Argonspüllanzen
  • 1 St. Sauerstofflanze
  • 1 St. Schlackenbrecher
• Tauchglocke (für das Heizen mit Al und O 2 )
• Temperaturmessungen (2 x Lanze, 1 x Hand)
• Entstaubungsanlage (Filter)

Die Anlage wurde in eine neue S7-400 Steuerungen und ein redundantes WinCC unter TIA überführt . Dabei wurde das komplette Leitsystem inkl. Server, Client und Engineeringstation virtualisiert.

Ausgetauscht wurde auch die gesamte Sensorik und M&R- inkl. Wägetechnik. Die Antriebe werden mit modernen Frequenzumrichtern ausgestattet. Erneuert wurden ebenfalls die Laserdistanzmesser für die Positionierung der Stahlwagen und die Badstandsmessung sowie die Hydris-(Wasserstoff) und Temperaturmessgeräte. Alle Geräte wurden am Profinet-Bus angeschlossen.

An einem Rollenherdofen gab es immer wieder Qualitätsprobleme durch Abdrücke auf dem Produkt. Da für eine Inspektion der Rollen der gesamte Ofen heruntergefahren und danach jede Rolle mühsam inspiziert werden musste, wurde die gefeba beauftragt, ein Condition Monitoring System zu installieren, dass bereits im Vorfeld defekte Rollen erkennt.

Dazu kam der gefeba Prozess Daten Manager (PDM) zum Einsatz. Mit Hilfe eines iba PDA wurden alle relevanten Daten aufgezeichnet und im gefeba PDM analysiert. Nach umfangreichen Auswertungen hat sich gezeigt, dass die Rollenfehler mit entsprechender Reproduzierbarkeit erkannt werden konnten. Mit der Langzeitüberwachung von Drehmomenten bzw. Strömen und der entsprechenden mathematischen Auswertung konnten frühzeitig sogenannte „Heat-Buckets“ erkannt werden. Die entsprechenden Rollen konnten getauscht werden, bevor es zu Qualitätseinbußen am Produkte kam.