Cemento: un innovativo infilasacchi per impianti ad alta

Cemento: un innovativo infilasacchi per impianti ad alta
capacità
Velocità, precisione, componenti standard e processo
automatizzato: FLSmidth Ventomatic sceglie ABB
A fronte della crescita della capacità produttiva dei cementifici
è fondamentale adeguare le linee a valle della produzione
e in particolare quelle destinate al confezionamento,
che effettuano il dosaggio, la pesatura e l’insaccamento
automatico. In molte parti del mondo il cemento viene infatti
consegnato ai clienti in sacchi e gli impianti devono coprire
nel modo più efficiente tutte le fasi, dall’uscita del prodotto
sfuso dal silo alla pallettizzazione.
FLSmidth Ventomatic, azienda con sede a Valbrembo
(Bergamo, Italia) che fa parte della multinazionale
FLSmidth, progetta, realizza e commercializza sia linee di
confezionamento complete, con fornitura “chiavi in mano”,
sia le singole macchine che le compongono. La quasi totalità
della produzione è esportata in oltre 70 Paesi.
Elemento centrale della linea di confezionamento è
l’insaccatrice, statica o rotante: gli impianti ad elevate
capacità si basano su macchine rotanti, appannaggio di pochi
produttori fra cui FLSmidth Ventomatic. La misura massima
industriale è a 16 bocche: macchine di questo tipo hanno una
capacità di 5.600 sacchi all’ora. Per sfruttarne completamente
le prestazioni è necessario che l’intera linea sia adeguata.
Una nuova scelta tecnologica
Da sempre un punto critico della linea è la macchina
infilasacchi che alimenta l’insaccatrice con i sacchi
vuoti. FLSmidth Ventomatic, con il supporto di ABB per
l’ingegneria di progetto e i componenti elettrici ed elettronici,
ha realizzato una soluzione del tutto innovativa, dotata di
propria “intelligenza” e con prestazioni superiori per velocità,
precisione e costanza, denominata INFILROT® Z60.
La collaborazione con ABB è nata dalla ricerca di un
partner con capacità di sperimentare nuovi protocolli di
comunicazione, con un brand forte per gli inverter già
introdotto nel settore del cemento e con una presenza
globale. Da tempo ABB è un importante fornitore per le
grandi applicazioni delle cementerie, cui offre tutta la parte
di potenza e l’automazione di processo di alto livello (DCS).
In questa occasione l’azienda ha realizzato un’innovativa
applicazione motion.
Traducendo la conoscenza del processo in automatismi
e integrandoli in un unico sistema coerente si è realizzata
una macchina la cui operatività non dipende dall’intervento
umano, salvo naturalmente che per l’avvio, il controllo e la
manutenzione. Uno degli obiettivi era infatti realizzare una
soluzione che non richiedesse competenze avanzate agli
operatori ma che contenesse al proprio interno il know‑how
necessario per garantire la massima capacità in modo costante.
La tecnologia pneumatica delle precedenti generazioni di
infilasacchi è stata perciò sostituita da un cinematismo
elettromeccanico nell’ambito del quale, con un solo motore
elettrico, si gestiscono da tre a cinque asservimenti.
CN_Ventomatic 03.2014
Soluzioni d’avanguardia
Prima di essere riempito di cemento, il sacco viene
manipolato: si sfoglia la risma, se ne assicura il livellamento,
lo si porta dalla posizione orizzontale a quella piegata, lo
si inserisce nel tubo e lo si lancia all’insaccatrice. Oltre ad
assicurare l’esatta esecuzione di queste operazioni, va
garantita la sincronizzazione con l’insaccatrice e l’intero
processo va ottimizzato, così che al variare della velocità della
macchina rotante cambi anche la velocità dell’infilasacchi.
L’innovativa soluzione basata su un sistema ad albero
meccanico comandato da inverter permette a un unico
sistema di fare tutto. Cuore della macchina è il servo sistema
brushless ABB per la movimentazione della camma che
preleva il sacco per poi “spararlo” sull’ugello dell’insaccatrice.
Solo con la tecnologia brushless è possibile garantire il
sincronismo, le precisione e la ripetibilità alla velocità di volta
in volta definita in funzione dell’insaccatrice. Questo è uno
dei principali elementi di differenziazione competitiva della
INFILROT® Z60.
Lo stesso principio è stato applicato nella parte di
preparazione dei sacchi, con tutti i movimenti controllati
da motori asincroni, sotto inverter. Si è ottenuta così
una macchina a esclusivo funzionamento elettrico, che
rappresenta un plus nelle cementerie perché non dipende più
dalla pressioni e dalla qualità dell’aria pneumatica ed è molto
meno sensibile alle condizioni ambientali, raggiungendo una
maggiore stabilità di funzionamento nel tempo.
Per la comunicazione fra i componenti, ABB ha applicato
il bus di campo Ethercat con profilo DS 402 sincrono,
con l’ausilio di un azionamento ACSM1 motion che fa da
master per posizionare il sacco in modo corretto e che
comunica a sua volta con altri inverter ACS355 per le altre
movimentazioni. La tecnologia motion Ethercat utilizzata
da ABB ha permesso la riduzione di tempi di ciclo e
l’ottimizzazione geometrica e meccanica. Il sistema è sempre
più reattivo ad alta velocità grazie al protocollo Ethercat e
durante le prove si sono raggiunte capacità ben più elevate
rispetto al target.
Il vantaggio della standardizzazione
FLSmidth Ventomatic ha puntato su componenti e protocolli
standard: una soluzione aperta, certificata, al passo con le
normative, che permetterà di modificare con facilità il prodotto
se il mercato lo richiederà. La macchina è di facile utilizzo
ed è molto flessibile. In più, richiede meno manutenzione, un
aspetto che si riflette anche sulla sicurezza.
La qualità di queste macchine si misura in base al numero
di sacchi infilati correttamente: di norma, devono essere
garantite percentuali di errore inferiori al 5 per mille ma con
la nuova macchina questa soglia si abbassa decisamente.
INFILROT® Z60 è già in commercio e vari esemplari sono in
uso presso alcuni dei maggiori cementifici italiani con la piena
soddisfazione degli utenti.
ABB S.p.A.
Discrete Automation and Motion Division
Via L. Lama 33
20099 Sesto San Giovanni (MI)
Tel.: 02 2415 1170
Fax.: 02 2414 3096
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