Przemysłowa łączność bezprzewodowa wykorzystująca 5G zapewnia komunikację w czasie rzeczywistym między pokładowym systemem sterowania a centrum zdalnego sterowania w celu zautomatyzowanej obsługi układarki, zmniejszając ryzyko związane z bezpieczeństwem i koszty pracy.
Przemysł metalurgiczny odgrywa ważną rolę w krajowej gospodarce przemysłowej. Metalurgia jest tradycyjnym przemysłem o wysokim zużyciu energii, zanieczyszczeniu i wysokim ryzyku. Pilnie potrzebuje transformacji i modernizacji, aby osiągnąć zrównoważony rozwój. Pojawienie się technologii 5G daje przemysłowi metalurgicznemu możliwości przyspieszenia transformacji cyfrowej i modernizacji sterowania ruchem.
Przemysł metalurgiczny jest wielkoskalowym i złożonym przemysłem procesowym. Na każdym etapie produkcji występuje wiele niebezpiecznych procesów i trudnych warunków. Wiele zadań wymaga ciężkiej i powtarzalnej pracy fizycznej. Duża ilość sprzętu wymaga ręcznej kontroli wyrywkowej, a produkcja wiąże się z zagrożeniami dla bezpieczeństwa. Zapotrzebowanie na automatyzację i inteligencję w przemyśle metalurgicznym jest pilne.
Metalurgia jest trudnym środowiskiem dla przemysłowych systemów bezprzewodowych
Ze względu na złożone środowisko zakładów metalurgicznych, wdrażanie sieci przewodowych jest trudne i kosztowne. Stalowa konstrukcja i środowisko o wysokim zapyleniu często prowadzą do poważnego tłumienia sygnału bezprzewodowego, silnych zakłóceń elektromagnetycznych i dużych trudności z zasięgiem sieci.
Przed pojawieniem się 5G, inne sieci przewodowe i bezprzewodowe, Wi-Fi i sieci 3G/4G nie spełniały potrzeb produkcji przemysłowej i aplikacji ze względu na koszty, trudności lub słabą sieć, zakłócenia oraz niewystarczającą przepustowość sieci i wydłużenie czasu. Sieć zakładowa stała się wąskim gardłem ograniczającym przedsiębiorstwom realizację automatycznego i inteligentnego zarządzania produkcją.
Technologia 5G spełnia wymagania aplikacji sieci bezprzewodowych w przemyśle metalurgicznym i może spełniać wymagania dotyczące wzajemnych połączeń urządzeń i zdalnych interaktywnych aplikacji w wielu środowiskach przemysłowych. Problemy i zagrożenia związane z erą 3G lub 4G zostały w zadowalający sposób rozwiązane w erze 5G. Przemysłowe 5G stało się najlepszym wyborem dla wielu przedsiębiorstw metalurgicznych.
Od wydobycia rudy żelaza, spiekania, koksowania węgla, poprzez produkcję żelaza, stali, odlewanie ciągłe, walcowanie na gorąco i walcowanie na zimno, aż po wytwarzanie rur stalowych i kształtowników stalowych, przemysł metalurgiczny ma długi proces produkcyjny.
Przemysłowa technologia 5G może być stosowana we wszystkich obszarach produkcji. Poniższe pięć scenariuszy to obecnie najbardziej typowe zastosowania 5G w przemyśle metalurgicznym.
Scenariusz 1: Zautomatyzowane sterowanie układarką w górnictwie rudy żelaza
Wydobycie rudy jest pierwszym procesem produkcyjnym w przemyśle metalurgicznym i ma najgorsze środowisko pracy. Wypadki są powszechne. Procesy produkcyjne obarczone są wieloma niewiadomymi. Inteligentne górnictwo wykorzystuje mniej ludzi i więcej automatyzacji. Przemysłowa sieć 5G może być wykorzystywana w systemach bezpieczeństwa obszarów górniczych, operacjach strzałowych i zrobotyzowanych zastosowaniach rudy żelaza, pozycjonowaniu operacji wydobywczych i zautomatyzowanych układarkach, zwłaszcza w najpopularniejszych układarkach, dzięki inteligentnym urządzeniom wykrywającym i technologii wideo o wysokiej rozdzielczości. Wykorzystując wysoką przepustowość i niskie opóźnienia przemysłowej sieci 5G, może ona zapewnić niezawodną komunikację w czasie rzeczywistym między pokładowym systemem sterowania a centrum zdalnego sterowania, realizować zautomatyzowaną pracę układarki, zmniejszać ryzyko związane z bezpieczeństwem i koszty pracy.
Scenariusz 2: Pozycjonowanie i zdalne sterowanie pojazdami koksowniczymi
Koksowanie to proces produkcji koksu z wykorzystaniem węgla koksującego jako surowca. Jakość koksu jest bardzo ważna dla produkcji żelaza. Na etapie koksowania bardzo ważne jest precyzyjne pozycjonowanie i sterowanie pojazdami, takimi jak pojazd do załadunku węgla, pojazd do przepychania koksu, pojazd do blokowania koksu i pojazd do gaszenia koksu. Obraz wideo HD na miejscu może być przesyłany z powrotem do centralnego centrum sterowania za pośrednictwem przemysłowej sieci 5G. Personel może realizować zdalną obsługę i kontrolę, zdalną obsługę i zarządzanie konserwacją pojazdów za pośrednictwem systemu sterowania pojazdami koksowniczymi i wideo na miejscu, identyfikować personel na miejscu, udzielać wskazówek dotyczących bezpieczeństwa, zmniejszać ryzyko związane z obsługą sprzętu na miejscu.
Scenariusz 3: Inteligentny system produkcji stali
Produkcja stali jest podstawowym procesem w hutach żelaza i stali, w tym w konwertorach i piecach elektrycznych. Inteligentne sterowanie sprzętem, takim jak sonar, dźwig, kamera, działo tlenowe, działo podrzędne i silos w konwertorze i piecu elektrycznym poprzez gromadzenie dużej ilości danych, takich jak temperatura, pomiary, inspekcje i testy w piecu, jest kluczem do inteligentnego systemu produkcji stali. Konwertery i piece elektryczne pierwotnie wymagały komunikacji przewodowej, ale zakłady przemysłowe były trudnymi lokalizacjami dla sieci przewodowych. Przemysłowa sieć 5G może przesyłać informacje o gromadzeniu danych w czasie rzeczywistym do centralnego centrum sterowania w stabilny i niezawodny sposób.
Scenariusz 4: Zautomatyzowany wózek do transportu zwojów stali walcowanej na gorąco
System transportu kręgów jest niezbędnym wyposażeniem linii produkcyjnej do walcowania taśm w przedsiębiorstwach metalurgicznych. Jest on często wykorzystywany w linii transportu kręgów taśm walcowanych na zimno i taśm walcowanych na gorąco. Aby sprostać wielu rodzajom wysokiej jakości i szybkiej produkcji, zautomatyzowane pojazdy transportowe zastąpiły tradycyjne belki kroczące, przenośniki łańcuchowe, samochody i pociągi jako główny sposób transportu zwojów stali. Przemysłowa sieć 5G pozwala uniknąć zakłóceń, utraty danych, słabego przełączania i innych problemów związanych z tradycyjnym Wi-Fi, a ponadto jest szybsza niż 4G. Sterowanie blokadami w wózkach ma opóźnienia transmisji mniejsze niż 20 ms.
Scena 5: Zautomatyzowana suwnica, bezprzewodowe pokrycie obszaru inteligentnej zajezdni
Suwnica jest jednym z podstawowych urządzeń wykorzystywanych w produkcji stali. Suwnice łączą funkcje załadunku, rozładunku, przenoszenia i transportu, zapewniając wydajną pracę huty. Wysokie temperatury, szkodliwe gazy i hałas w stalowniach sprawiają, że środowisko w miejscu pracy jest niekorzystne. Tradycyjna suwnica wymaga od pracowników patrzenia w dół i w górę przez długi czas. Zmęczenie stanowi potencjalne zagrożenie dla bezpieczeństwa, dlatego zautomatyzowany system suwnic staje się coraz bardziej popularny. System zdalnego sterowania zautomatyzowanej suwnicy często obejmuje monitoring wideo i system sterowania, który wymaga wysokiej stabilności i sieci komunikacyjnej w czasie rzeczywistym. Przemysłowa sieć 5G stała się najlepszym wyborem dla zautomatyzowanego systemu suwnic. Jego zaletami są wysoka prędkość, niskie opóźnienia i stabilność.
Cztery główne typy przemysłowych zastosowań 5G w przemyśle metalurgicznym i wydobywczym
Chociaż przemysłowe 5G ma wiele scenariuszy zastosowań w przemyśle metalurgicznym, można je podzielić na cztery typy, takie jak zdalne uruchamianie lub konserwacja sprzętu, zdalne gromadzenie i monitorowanie danych sprzętu, zdalne sterowanie sprzętem, transmisja danych produkcyjnych i wideo oraz inne.
W przypadku tych czterech zastosowań, Siemens Industrial 5G łączy przemysłowy router 5G, sieć publiczną i Sinema Remote Connect, który ustanawia bezpieczne połączenie dla zdalnego sprzętu. W odróżnieniu od zwykłych komercyjnych routerów 5G, sprzęt Siemens ma stopień ochrony IP65 i kompatybilność systemową. Dostępna jest zdalna konserwacja.
Ponadto przemysłowe rozwiązanie 5G charakteryzuje się elastycznością i wysokim poziomem bezpieczeństwa, nieograniczoną liczbą połączeń i urządzeń, nieograniczoną skalowalnością oraz elastyczną konfiguracją dostępu i odłączania urządzeń terenowych. Przemysłowy router 5G integruje funkcję zapory ogniowej, która może ustawić zasady dostępu w celu odizolowania nielegalnego dostępu z sieci publicznej i ochrony bezpieczeństwa sieci sprzętu. Integruje technologię NAT, która nie ujawnia adresu IP warstwy wejścia / wyjścia (I / O) poniżej programowalnego sterownika logicznego (PLC), dzięki czemu komunikacja PN I / O jest bezpieczniejsza.
Stone Shi jest redaktorem naczelnym Control Engineering China.
