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自动化驱动沥青创新

Astec被公认为美国最大的沥青制造工厂生产商,该公司正越来越多地转向自动化技术,以优化工厂能源使用,减少浪费,并加快其组装过程。

Astec沥青工厂。
Astec沥青工厂。

我们都看到过,当我们慢慢驶过道路建设和维修工程时,沥青被浇筑和抹平。虽然我们在抱怨这个项目造成的交通状况有多糟糕,但我们中的许多人不太可能考虑沥青生产过程,更不太可能考虑生产沥青工厂本身的生产操作。多亏了西门子最近,我在参观Astec位于田纳西州查塔努加的工厂时,就有机会看到了这一点。

Astec是一个由18家公司组成的家族,涉及基础设施、采矿、聚合和能源行业。访问期间Astec,公司总裁马尔科姆·斯旺森(Malcolm Swanson)解释说,Astec有近4000名员工,在21个制造工厂和12个销售/服务设施工作。该公司于1972年在查塔努加成立,预计2015年的收入将达到10亿美元。

Swanson表示,Astec是"北美主要的沥青工厂制造工厂",出口约占其业务的30%。他指出,Astec还参与生产加热用木屑颗粒和热土壤修复——随着需要清理服务的场地数量的减少,这一业务正在变小。有趣的是,Swanson指出,随着联邦基础设施支出的下降,Astec进入木屑颗粒制造业务是其多元化努力的一部分,以支持Astec的业务。

美国铺设了260万英里的道路,其中93%铺的是沥青,美国大约有4000家沥青工厂,雇佣了30万名员工。但斯旺森说,其中大约一半的工厂非常老旧,需要升级或更换。

Astec的核心业务是生产热拌沥青工厂。这些植物建在滑动板上,可以移动或运输到任何地方。斯旺森指出,连续工艺生产方法已成为“沥青的首选生产方法”,批量生产在很大程度上“已成为该行业的过去”。一个关键原因是沥青混合料必须保持在290-310度之间,以避免凝固。

虽然这些沥青工厂的组装是一个非常手工的过程,需要8-10周,但工厂的操作是高度自动化的。

这些沥青工厂的关键自动化技术之一是变频驱动(vfd)。Swanson说:“西门子vfd使许多阿斯泰克技术理念的发展成为可能,特别是在我们的MCC(电机控制中心)组装方面。”

vfd对于Astec使用的温混合水发泡法非常重要,这有助于减少沥青制造所需的能源。例如,与Astec的变速干燥滚筒一起使用的VFD是滚筒传热的关键,也是用于在滚筒中提供干燥热量的燃烧器的整体能源效率的关键。

该驱动器在沥青路面回收中也起着重要作用。斯旺森强调了沥青回收的重要性,他指出,“回收路面的价值与它所取代的东西相同,而且它使材料远离垃圾填埋场。”

尽管Astec将使用客户指定的任何自动化技术来建造沥青工厂,但该公司在很大程度上已将西门子控制器、驱动器和SCADA/HMI系统的使用标准化。斯旺森说:“这减少了出错的机会,同时加快了组装过程。”

Astec控制总监Mark Chambers更详细地解释了Astec的沥青工厂控制中心,他说,该公司的热拌沥青混合控制系统,如PMII、PMIII和TCII,使用的是西门子硅镁质等200分布式I / O,WinCCSCADA系统,Simocode固态电机管理。

“我们的控制系统使用Profibus和Profinet他补充说,由于Profinet具有更强的带宽能力和速度,Astec正越来越多地向Profinet的标准使用迈进。

展望未来,钱伯斯表示,Astec正寻求开始使用更多智能设备,如实时湿度探测器和使用西门子的更精确的数据监测和记录TIA门户.该公司正寻求增加自动化技术的使用,因为它专注于优化沥青工厂的能源使用和减少浪费。钱伯斯说:“我们需要非常精确地控制原料流动和追踪历史数据的能力。”“在沥青混合中,湿度控制是一个特别大的问题,因为在添加材料时,湿度水平需要保持一致,以确保最终批次符合规定的规格。”

钱伯斯还介绍了Astec正在进行的一些自制自动化项目,比如可以用来测量沥青筒仓壁密度的“爬行机器人”。使用爬行机器人不需要检查脚手架和派工人到筒仓手动测量。爬行机器人是一种小型的自动化设备,很像遥控玩具车,它使用无刷交流电机驱动,磁化车轮附着在筒仓的墙壁上。地面上的工作人员配备了摄像机,可以查看爬行机器人摄像机捕捉到的图像,以便测量密度。

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