Controller ABB ermöglicht Simulation im Walzwerk

ABB ermöglicht auf Basis seines Controllers AC800RMC eine Hardware-in-the-Loop-Simulation eines Walzprozess in Echtzeit. Auf dieser Basis können Optimierungen der Walzanlage abgeleitet werden, bevor die Anlage modernisiert wird, heißt es in einer Mitteilung.

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Ausgehend von einem Modernisierungsprojekt einer 4-gerüstigen Tandem-Walzstraße hat ABB Automation ein universell einsetzbares nichtlineares Prozessmodell entwickelt. Auf Basis von vorhandenen Anlagendaten und Messschrieben wurde das Modell validiert und mit entsprechenden Regelungskomponenten erweitert.

Mit Hilfe dieses Prozessmodells ist ABB in der Lage, unterschiedlichste Betriebszustände derartiger Anlagen zu simulieren. Das gilt z.B. beim Ein- und Ausfädeln des Bandes hinsichtlich der technologischen Regelungen wie Leitwertgeber, Antriebe, Anstellung sowie Dicken- und Zugregelung. In dieser Prozesssimulationsumgebung können neue steuerungs- und regelungstechnische Ansätze in der Walzstrasse simuliert und auf die Anforderungen bezüglich Dicke und Abmaßlänge überprüft werden, ohne dass auch nur ein einziges Bund „verwalzt“ wird.

Die Simulation wird in der Regel als Hardware-in-the-Loop-Prozess, d.h. unter Einbindung realer Geräte, durchgeführt, aber auch der Einsatz einer virtuellen Automatisierungsumgebung ist möglich. Für das „Ghost Rolling“ dient der ABB-Prozesscontroller AC800RMC mit einer entsprechenden Applikationssoftware, wie er auch für alle anderen Steuerungsaufgaben im Walzwerk eingesetzt wird. Diese Konfiguration erlaubt es, in Echtzeit zusammen mit dem Anlagenmodell zu agieren. Das Simulationsmodell ermöglicht das Testen, das Optimieren und den Probelauf der Controller-Applikationssoftware ebenso wie den Zugriff auf interne Prozesssignale.

Realisiert wurde das Simulationsmodell auf dem AC800RMC-Simulink-Level mit einer direkten internen Schnittstelle zum Control-IT-Level, dem Funktionsplaneditor im Controller. Das Modell entspricht demjenigen, das für die Simulink-Offline-Simulation genutzt wird, und eignet sich dank seiner Modularität und Skalierbarkeit für unterschiedliche Walzwerkskonfigurationen und lässt sich sowohl online als auch offline durchführen. Das Modell beinhaltet unter anderem Haspeln, Gerüstmodule und Bandmodule sowie die entsprechende Sensorik und Aktorik. Die Kopplung der ControlIT-Projektsoftware und des Prozessmodells für die Tandem-Walzstraße erfolgt zwischen den Controllern über Lichtwellenleiter.

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