Automazione per l’industria chimica

Prima il consenso. Poi la valvola.

Schemi elettrici, quadri e software per impianti che lavorano a lotti, dal parco serbatoi all’infustamento: sequenze che non saltano un passo e, di ogni lotto, il rapporto di com’è andato.

Un reattore incamiciato in acciaio inox, su tre gambe, aperto a spicchio: in cima il motoriduttore blu, il passo d’uomo e i bocchelli; nel taglio il prodotto verde acqua, l’albero con le due giranti, la sonda e l’intercapedine della camicia; sotto, la valvola di fondo con la leva rossa.

Impianti a lotti

Qui non si scarta un pezzo. Si perde il lotto intero.

Una valvola che apre nel momento sbagliato, un componente dosato due volte, una rampa di temperatura troppo ripida: in un impianto a lotti l’errore non resta su un pezzo, finisce in duemila litri di prodotto da correggere o da smaltire. E dove ci sono solventi, prima della qualità viene la sicurezza. Per questo il controllo procede per consensi: un passo parte solo se quello prima è finito bene, e di ognuno resta scritto com’è andato.

Su questi impianti abbiamo lavorato in quattro punti: stoccaggio e dosaggio, reattori, miscelazione e dispersione, confezionamento e infustamento. Portiamo lo schema elettrico, il quadro, il software e l’avviamento: allo stabilimento che rinnova il controllo di un impianto che non può fermarsi a lungo, e a chi l’impianto lo costruisce.

Lungo l’impianto

Sei reparti, visti dal quadro. Cosa si misura, cosa si blocca.

  1. Materie prime · Serbatoi

    Si scarica solo nel serbatoio giusto.

    Prima che l’autobotte scarichi: pinza di terra collegata, valvole confermate in posizione, posto per tutto il carico. Il livello si misura in continuo; il troppo pieno ha una sonda sua, che ferma la pompa. Sui solventi, polmonazione con azoto.

    Primo piano del passo d’uomo del reattore visto dall’alto: il coperchio tondo con la corona di dadi e la maniglia e, dietro, il bocchello di sfiato, sull’acciaio lucido del fondo bombato.
  2. I componenti · Dosaggio

    La valvola chiude prima del peso finale.

    A peso, su celle di carico, o con un misuratore massico. La valvola ha due portate, grosso e fine, e chiude in anticipo: quello che cade a valvola chiusa si misura e si corregge a ogni dosata. Un peso fuori tolleranza ferma la sequenza.

    Primo piano della valvola di fondo: sotto il fondo satinato della camicia il tronchetto di scarico, le flange, il corpo della valvola con la leva rossa di traverso e l’uscita.
  3. La reazione · Reattore

    Comanda la temperatura del prodotto.

    Regolazione in cascata: la temperatura del prodotto decide quella della camicia, con rampe e mantenimenti di ricetta. Nelle reazioni esotermiche il reagente entra solo ad agitatore in marcia e a temperatura sotto soglia; oltre, il dosaggio si ferma e il raffreddamento va al massimo.

    Primo piano della parete del reattore in sezione: il prodotto verde acqua, la lamiera del fasciame, l’intercapedine e la lamiera della camicia, dove la parete curva nel fondo bombato.
  4. La miscela · Miscelatore

    La viscosità si legge dal motore.

    Ordine di carico, tempi e giri stanno in ricetta. Le aggiunte a mano si confermano sul pannello, con il peso letto dalla bilancia. L’inverter dà i giri e misura la coppia: quando il prodotto addensa, si vede dall’assorbimento. A passo d’uomo aperto l’agitatore non parte.

    Primo piano della girante dell’agitatore: l’albero, il mozzo e le quattro pale inclinate in acciaio lucido.
  5. La dispersione · Dispersore

    Conta la velocità periferica, non i giri.

    Il disco dentato lavora sui venti metri al secondo: in ricetta sta la velocità periferica, i giri li calcola il programma dal diametro montato. Gira solo abbassato, con la vasca al suo posto. Nel mulino a microsfere comandano portata, pressione e temperatura d’uscita.

    Primo piano del motoriduttore dell’agitatore: il motore blu con le alette e la morsettiera, il riduttore e la lanterna con l’albero, sopra il fondo del reattore.
  6. Il fusto · Infustatrice

    La lancia sale con il livello.

    Fusti, cisternette, latte: si riempie a peso, tolta la tara. Se il prodotto fa schiuma o è infiammabile, la lancia scende sul fondo e risale con il livello. Senza messa a terra e aspirazione in marcia non si parte. In etichetta, lotto e peso.

    Primo piano della sonda di temperatura: lo stelo sottile e la testa cilindrica con il pressacavo, che escono dall’acciaio lucido del fondo del reattore.

Il tuo reparto non è fra questi sei? Descrivilo a un tecnico.

Da dove parti

Non tutti partono da zero. Dicci dove sei: si parte da lì.

  • Impianto nuovo

    Dal progetto al primo lotto buono

    Un parco serbatoi, una sala dosaggio, un reattore con i suoi servizi. Dallo schema di processo e dall’elenco di strumenti e valvole nascono lo schema elettrico, il quadro e il software. Le sequenze si scrivono fase per fase con chi conosce il prodotto, prima di programmare. Poi il collaudo in officina e l’avviamento in impianto.

  • Impianto da rifare

    Cambia il controllo, l’impianto resta

    Un reattore sano con il PLC fuori produzione, un dosaggio che si corregge ancora a mano, una supervisione su un computer che nessuno osa spegnere. Serbatoi, valvole e strumenti in ordine restano dove sono. Il quadro nuovo arriva provato con le sue sequenze; la fermata si mette a un cambio campagna, e si riparte con le ricette di prima.

  • Un pezzo solo

    Ti manca una parte: facciamo quella

    Lo schema elettrico di una sala dosaggio già progettata, il quadro di un dispersore, il software di un’infustatrice, le pagine del pannello di un reattore. Lavoriamo sui tuoi documenti, accanto ai tuoi fornitori. Il confine di fornitura si scrive all’inizio: cosa consegniamo noi, cosa resta a te o a chi costruisce la macchina.

Domande

Domande da sala controllo.

Valgono per quasi tutti gli impianti. Per il tuo, bisogna vederlo.

Abbiamo zone classificate per i solventi. Come vi regolate?

Partiamo dalla classificazione delle zone, che spetta a chi gestisce lo stabilimento. Il quadro sta in area sicura; in zona vanno solo apparecchi adatti a quella zona e, dove servono, barriere a sicurezza intrinseca sui segnali. Sullo schema ogni componente in zona si riconosce.

Il PLC del reattore non si trova più. Per cambiarlo quanto resta fermo l’impianto?

Dipende da quanto si prepara prima. I segnali si rilevano a impianto in marcia, il quadro si costruisce e si prova in officina con il suo software. Nella fermata restano i collegamenti, la prova dei segnali uno per uno e i primi lotti. La finestra si concorda sul tuo calendario di produzione. Come lavoriamo su un impianto che c’è già

Le ricette sono su carta, e nella testa del capoturno. Da dove si comincia?

Da come si lavora oggi. La ricetta si scrive con chi la fa, un passo alla volta: quantità, temperature, tempi, e che cosa succede se un passo non riesce. Poi passa a sistema, e i parametri li cambia solo chi è autorizzato. Le aggiunte a mano restano, guidate dal pannello.

Un cliente contesta un lotto di sei mesi fa. Che cosa si ritrova?

Il rapporto di quel lotto: ricetta usata, lotti delle materie prime, quantità dosate accanto a quelle richieste, curve di temperatura, durata delle fasi, allarmi e interventi dell’operatore, con ora e utente. Quanto a lungo conservarlo, e se passarlo al gestionale, si decide in progetto.

Manca la corrente, o l’aria compressa, a metà lotto. Che cosa succede?

Ogni valvola ha una posizione di sicurezza, decisa in progetto con chi conosce il processo: senza aria o senza tensione ci va da sola. Al ritorno l’impianto non riparte per conto suo. Il pannello mostra a che punto era il lotto; se riprendere o scaricare lo decide chi conduce l’impianto.

Strumenti e valvole sono di marche ed epoche diverse. Si tengono?

Quelli in buono stato, sì. Li leggiamo con il loro segnale, analogico o in rete, e al collaudo controlliamo di ognuno collegamento e fondo scala. Si cambia quello che non è più affidabile, non ha ricambi o non è adatto alla zona in cui si trova.

Dopo l’avviamento una sequenza si blocca e non capiamo perché. Chi chiamiamo?

Noi: risponde chi ha scritto quelle sequenze. Nei primi dodici mesi l’assistenza è compresa. Con un collegamento remoto protetto, che ci autorizzi a usare, guardiamo da Mesero fase, consensi e allarmi insieme a te.

Prima del preventivo

Parti dallo schema di processo. Anche vecchio, anche a matita.

  1. Lo schema di processo del reparto. Se non c’è più, qualche foto dell’impianto.

  2. Quante valvole, quanti motori, quante misure: basta un conto fatto a mano.

  3. Che cosa deve cambiare: un dosaggio che non ripete, lotti senza dati, ricambi introvabili. E se ci sono zone classificate.

Schemi, elenchi e foto si caricano nel modulo. Li legge un tecnico, che ti risponde entro 1–2 giorni lavorativi.