Zie meer

Kraanautomatisering in het plakkenpark loopt op wieltjes

De plakken die in de continugieterij van de staalfabriek worden geproduceerd, worden in de warmwalserij verwerkt tot warmgewalste rollen. Eerst worden de plakken tijdelijk opgeslagen in het plakkenpark. Het plakkenpark bestaat enerzijds uit buitenvelden, waar het transport en de opslag van plakken gebeuren met plakkentransportwagens, en anderzijds uit fabriekshallen, waar we speciale kranen gebruiken. Om kosten te besparen en de ergonomie van onze medewerkers te verhogen, is in 2008 een belangrijke stap gezet: kraan 335 werkt nu volledig geautomatiseerd.

Een geautomatiseerde kraan biedt heel wat voordelen ten opzichte van een kraan die door kraandrijvers bestuurd wordt. Het besturen van een kraan kan immers rugklachten opleveren door de trillingen, en is bovendien een eenzame, geïsoleerde activiteit. Daarnaast wordt de werking van geautomatiseerde kranen zo fijn afgesteld dat de slijtage aan de kranen vermindert en de onderhoudskosten dus dalen.

Krachtpatser onder de geautomatiseerde kranen

Er bestonden in de staalindustrie al geautomatiseerde kranen, maar hun capaciteit was beperkt. Een team bestaande uit medewerkers van de warmwalserij, de afdeling industriële automatisering en meettechniek en de studiedienst stak daarom de koppen bij elkaar om een oplossing op maat van ArcelorMittal Gent te vinden. Een bijkomende uitdaging voor hen bestond erin de bestaande infrastructuur (loopbrug, kraan, tangen…) te blijven gebruiken.

Het resultaat van hun inspanningen is een krachtpatser die maximum 7 plakken of een maximumgewicht van 105 ton automatisch kan verplaatsen. Dat is een huzarenstukje: plakken hebben immers niet allemaal dezelfde lengte en breedte, ze zijn niet altijd perfect op elkaar gestapeld en kunnen tot 900°C warm zijn. Om de kraan te automatiseren, zijn dan ook verschillende systemen gebruikt:

LISA of Logistic Informatisation of the Slabyard Area: een systeem dat plakken automatisch inventariseert en beheert.
PLATO: Plakkenpark Transport Optimalisatie: een programma dat automatisch transportopdrachten genereert. Het berekent in enkele seconden welke de beste opeenvolgende verplaatsingen zijn van de plakken.
LASE: een lasersysteem dat bestaat uit 4 laserscanners die trillings- en temperatuurbestendig zijn. Ze meten de lengte, breedte en diepte van de stapels en de vrije ruimte ertussen, en sturen hun metingen draadloos naar een pc. Door de metingen van twee lasers te combineren, wordt het “schaduweffect” omzeild, zoals blijkt uit onderstaande tekening.

Een complexere moeilijkheid is het slingeren van de tang. Dat wordt tegengegaan dankzij het antislingersysteem CEPLUS, dat bestaat uit een camera die gericht staat op een reflector op de kraantang. De camera meet de hoogte, helling en slingerbeweging van de tang en stuurt de kraan bij zodat de tang stil hangt als de kraan stopt.

Camera’s zijn de ogen van de kraandrijver

De kraan beweegt automatisch in drie richtingen: X (vooruit en achteruit), Y (links en rechts) en Z (boven en onder). Toch worden alle bewegingen continu opgevolgd vanuit de dispatching. Tijdens het verplaatsingsproces staat de kraan op verschillende momenten stil. Enerzijds zijn er “actieve wachtposities”, waarbij de kraan sowieso stopt en wacht op bevestiging of bijsturing van de kraandrijver. Die controleert bijvoorbeeld of de grip van de tang op de plak of stapel plakken goed is. Anderzijds zijn er posities waarbij de kraan enkel stopt als er problemen zijn: als de naburige stapel te dichtbij ligt of als de meting van de stapel foutief is. Dan kan de kraandrijver de positie van de tang manueel bijsturen.

De kraandrijver volgt alle bewegingen van de kraan vanuit de centrale dispatching. Dat is mogelijk omdat de bewegingen van de kraan gevolgd worden door 5 camera’s:

4 Pan Tilt-camera’s, die inzoomen op de tang, in de beweegrichting kijken en de plakken vanuit verschillende standpunten filmen. Alle Pan Tilt-camera’s worden bestuurd door middel van een PLC (Programmable Logic Controller).
1 Mobotix-camera, die kijkt of de tang zich goed positioneert ten opzichte van de breedte van de stapel. De plak die gegrepen wordt, is slechts 22 cm dik.

Tempo, tempo, tempo

Omdat ook snelheid een belangrijke rol speelt, is bij de kraanautomatisering zoveel mogelijk getracht om dezelfde manieren van werken te behouden als bij manueel bestuurde kranen. Zo wordt de opening van de tang al in positie gebracht terwijl de kraan zich naar de stapel beweegt. De kraan vertrekt ook al tijdens het hijsen en daalt al voor ze de juiste X/Y-positie bereikt heeft. De tang van de kraan wordt ook niet opgetrokken tot de maximale hoogte, maar tot op een veilige hoogte. Die wordt berekend door LISA en LASE op basis van de gegevens over de stapels plakken in het plakkenpark. Het lijken kleine ingrepen, maar ze kunnen een transportbeweging wel 30% sneller laten verlopen.

Veiligheid eerst

Automatische kranen vergen extra maatregelen op het vlak van veiligheid. Kraan 335 zelf is immers niet meer bemand en de camera’s zijn gericht op heel specifieke elementen. Om de veiligheid te garanderen in de opslagruimte waarin de kraan actief is, is de zone volledig omheind en elektronisch beveiligd. Zodra de poort opengaat, wordt de kraan gestopt. Ook de ingang voor plakkentransportwagens en de treiningang zijn volledig beveiligd.