Sielco Sistemi ha sviluppato un completo sistema di supervisione e controllo SCADA per un impianto automatico dedicato ai trattamenti termici, in particolare cementazione, rinvenimento e tempra. Basato sulla piattaforma Winlog Pro SCADA HMI e integrato con un gateway IoT MQTT/Modbus, il sistema gestisce una linea di trattamento continua in cui i lotti di componenti metallici sono sottoposti a cicli termici controllati con precisione. L’applicazione SCADA comunica con una rete di PLC Siemens SIMATIC S7 tramite un server Applicom, garantendo uno scambio dati affidabile e in tempo reale tra tutte le stazioni di trattamento.
Al centro del sistema si trova una sofisticata architettura di gestione dei lotti. I materiali in lavorazione sono collegati alle rispettive ricette di trattamento e posizionati su piattaforme di parcheggio dedicate, che fungono da buffer tra la produzione in ingresso e la linea di trattamento attiva. Una logica di processo asincrona verifica continuamente la disponibilità di forni e lavatrici prima di autorizzare qualsiasi trasferimento, prevenendo i colli di bottiglia e massimizzando l’utilizzo delle apparecchiature. Questo approccio garantisce che nessun lotto entri in una fase di trattamento prima che tutte le condizioni a monte siano confermate, riducendo il rischio di trattamenti incompleti o errati.
Il database delle ricette rappresenta il pilastro della ripetibilità di processo. Ogni ricetta contiene i dati completi di identificazione del lotto insieme a parametri di processo dettagliati, tra cui temperature target, velocità di rampa, tempi di permanenza, setpoint del potenziale di carbonio e parametri di tempra. Gli operatori possono accedere, modificare e gestire le versioni delle ricette direttamente dall’interfaccia SCADA, mentre il sistema mantiene una audit trail completo di tutte le modifiche. Ciò garantisce che ogni trattamento termico possa essere riprodotto con assoluta fedeltà, anche mesi dopo la sua esecuzione.
Il template principale di supervisione fornisce agli operatori una visione in tempo reale dell’intera linea di trattamento. Ogni forno, lavatrice e meccanismo di trasferimento è rappresentato graficamente con indicatori di stato a codice colore. Un livello dedicato di tracciamento mostra la posizione esatta e l’avanzamento di ogni lotto, consentendo agli operatori di anticipare i tempi di completamento e coordinare efficacemente la logistica a valle. Le viste di dettaglio forniscono grafici di tendenza in tempo reale per le variabili chiave, tra cui i profili di temperatura e la composizione dell’atmosfera.
Il controllo della temperatura e dell’atmosfera carburante viene gestito con elevata precisione durante la cementazione. Il sistema confronta continuamente le misurazioni reali dell’atmosfera con la curva del potenziale di carbonio definita dalla ricetta e applica automaticamente azioni correttive quando necessario. Durante il rinvenimento e la tempra, l’uniformità della temperatura viene monitorata da più termocoppie, e qualsiasi deviazione oltre le tolleranze configurate attiva un allarme immediato. Questa strategia di controllo multi-loop garantisce proprietà metallurgiche costanti nei componenti finiti.
Al termine di ogni ciclo di lotto, l’applicazione genera automaticamente un report completo di controllo qualità. Ogni report include l’identificazione del lotto, le informazioni sulla ricetta, i dettagli dell’operatore e la data di produzione, insieme a grafici di tendenza della temperatura e della percentuale di carbonio. Una sezione dedicata consente agli ispettori di qualità di registrare i risultati di test meccanici come la durezza superficiale, la durezza al cuore e le misurazioni della profondità di cementazione. L’integrazione dei dati di processo e dei risultati di laboratorio in un unico documento tracciabile semplifica la certificazione e supporta la conformità a standard come AMS 2750 e CQI-9.
Opzionalmente, Sielco Sistemi fornisce un modulo di pianificazione e ottimizzazione dei lotti. Il modulo elabora code di ricette e applica algoritmi di ottimizzazione per determinare la sequenza più economica, considerando le affinità tra forni, i costi di transizione termica e le finestre di manutenzione. Riducendo al minimo i tempi morti e i cicli termici non necessari, l’optimizer riduce il consumo energetico, prolunga la vita dei forni e aumenta la produttività. Un’interfaccia in stile Gantt consente ai responsabili di produzione di visualizzare e modificare le pianificazioni prima dell’esecuzione.
Tutti i componenti sono integrati tramite un’architettura client/server TCP/IP. Più postazioni operatore possono accedere simultaneamente al server SCADA centrale, garantendo ai reparti di produzione, qualità e manutenzione l’accesso alle informazioni di cui hanno bisogno. Il gateway IoT MQTT/Modbus estende la connettività alle applicazioni di monitoraggio remoto, consentendo ai supervisori di ricevere allarmi e monitorare la linea da dispositivi mobili nell’ambito dell’Industria 4.0. Il controllo degli accessi basato sui ruoli protegge le ricette sensibili e i parametri di configurazione, garantendo sicurezza operativa e integrità dei dati in tutto l’impianto.
