Une production d'acier aisée
Ingénierie de l'appareillage et installation d'un système de gestion de l'eau pour l'alimentation des fours de poche
Les fours à poche alimentés en puissance de refroidissement par un système de gestion de l'eau connecté sont l'un des nombreux dispositifs utilisés dans la production d'acier. L'aciérie Hüttenwerke Krupp Mannesmann (HKM) de Duisbourg, en Allemagne, dispose exactement de ce type de configuration. En 2019, ME Engineering, basée à Marl, en Allemagne - une entreprise du réseau Actemium - a obtenu le contrat, via la société d'ingénierie d'usine AMR Engineering, pour fournir l'ensemble des équipements et services électriques, y compris le développement de logiciels, pour le nouveau système de gestion de l'eau de HKM. Ce système fait partie des deux nouveaux fours à poche qui doivent être construits sur le site de HKM. L'ensemble des services a été mis en place dans le cadre d'un travail d'équipe dirigé par Actemium Division Rhein-Ruhr.
Selon les statistiques recueillies par statista.com, environ 40 millions de tonnes d'acier brut ont été fabriquées en Allemagne en 2019 - dont un pourcentage considérable provenait de l'aciérie Hüttenwerke Krupp Mannesmann (HKM) à Duisbourg, en Allemagne. Pour que les installations de production d'acier qui s'y trouvent continuent de répondre aux exigences de pointe, il a été nécessaire d'étendre les installations électrotechniques existantes pour le système de gestion de l'eau utilisé pour refroidir les deux fours poches de HKM. Outre l'ensemble de l'ingénierie pour la technologie d'instrumentation et de contrôle (I&C) et le logiciel, le contrat global comprenait également la livraison du système de commutation basse tension (BT), d'une alimentation électrique ininterrompue (UPS) et de la technologie de contrôle des processus, y compris les systèmes d'E/S à distance. À cela s'ajoutent l'installation complète et la mise en service finale, sans oublier la mise à jour des systèmes de contrôle des systèmes existants de l'usine. La division Actemium Rhein-Ruhr, qui a obtenu ce contrat global, possède des bureaux dans les villes allemandes de Marl, Essen, Duisburg, Bottrop, Kerken et Wetter.
La planification sur la planche à dessin numérique
En collaboration avec Actemium Bottrop, ME Engineering a planifié un nouveau système de commutation BT de 2 000 A et les armoires de commande d'automatisation à l'aide de la solution CAO EPLAN Electric P8 et de l'outil logiciel EPLAN Pro Panel en 3D. L'ingénierie, en particulier la disposition des armoires de commande, a été réalisée en 3D à l'aide de bibliothèques détaillées de fabricants, et les dessins des armoires de commande ont été intégrés dans la production du système de commutation tout au long du projet, ce qui a permis de réduire le temps total nécessaire au projet. La raison : parce que le client a reçu une vue d'ensemble et un plan précis des nouvelles armoires de commande à un stade précoce du projet, les dimensions pour la planification de l'espace, ainsi que les informations sur les pertes de chaleur, ont pu être visualisées et vérifiées immédiatement. Les décisions ont donc pu être prises plus rapidement en étroite concertation avec le client et les erreurs ont pu être évitées à un stade précoce.
Mise à jour des systèmes existants
L'étape suivante a consisté à migrer le système de commande des systèmes existants de l'usine. Pour ce faire, on a utilisé le système de commande du process actuel Simatic PCS 7 de Siemens dans un environnement virtuel, qui permet de construire l'ensemble de l'installation en Profinet pour ce qui est des bus de terrain. Dans ce cas, cela signifiait un nouveau système périphérique décentralisé et tous les convertisseurs de fréquence pour les systèmes d'automatisation hautement disponibles. Au lieu de l'installation horizontale traditionnelle des cartes d'entrée et de sortie dans le système de commutation, celles-ci ont été installées verticalement dans les armoires de triage. Cette disposition a permis de gagner un espace considérable - par exemple, en réduisant le nombre d'armoires de deux à une - et d'utiliser de manière optimale l'espace disponible dans la salle des transformateurs, tout en éliminant la nécessité d'une unité de refroidissement séparée. Parallèlement à la migration des systèmes existants de l'usine vers une infrastructure de systèmes de contrôle ultramoderne, le système de contrôle du nouveau système de gestion de l'eau a été amélioré et étendu en collaboration avec AMR Engineering.
Installation et mise en service finale
Dans le cadre d'un contrat direct avec le client final HKM, Actemium Bottrop a livré un système de distribution électrique principal basse tension, comprenant deux transformateurs moyenne tension. L'installation électrique complète a ensuite été réalisée à l'extérieur et à l'intérieur des transformateurs. Entre autres choses, l'alimentation des nouveaux distributeurs BT se fait désormais directement à partir des alimentations du système de distribution électrique principal basse tension. Actemium Division Rhein-Ruhr a donc fourni tous les équipements sur place, du système de moyenne tension à la connexion des actionneurs et des capteurs.
La mise en service de l'ensemble du système a eu lieu en septembre et octobre 2019 et, grâce aux opérations d'essai réussies et au service d'astreinte ultérieur, a finalement été finalisée à la mi-2020. L'achèvement du contrat signifie que HKM récolte les avantages de systèmes à l'épreuve du temps, d'une sécurité accrue des données pour l'informatique de ses systèmes d'usine, de capacités opérationnelles améliorées et, grâce à l'ingénierie 3D, d'un gain d'espace au sein des maisons de transformateurs.
Auteur: A. Schulze Forsthövel, ME Engineering
