最大限度提高产量 - 降低能耗

背景

鉴于需求持续增长，该公司决定增设第四条生产线 (TM4)，此举将使其成为欧洲第二大纸业企业，使该工厂的年总产能达到 28 万吨卫生纸。

考虑到项目规模庞大且可用面积有限，Lila 纸业寻求的解决方案必须兼具紧凑性、易用性、可靠性和经济性。

基于这些考量，该公司最终选用伊顿产品来管理其新机器的控制与供电系统——该机器由芬兰造纸工艺技术开发商 Valmet 提供。

此外，这家造纸企业还致力于实现更高的节能目标，并希望提升生产效率和产品质量。其目的在于通过采用与 TM4 中的先进 IE4 电机同等高效的变频驱动器（而非 TM3 中安装的传统驱动器），充分释放该先进电机的全部潜力。

另一项挑战在于低压开关设备室空间狭小，加之各配电柜内部空间受限，导致装配与维护工作困难重重。最终，新系统还需具备控制约 200 台电机的能力，处理海量数据，并整合多种通信协议——从 Modbus TCP 和 RTU 到 Ethernet IP、Profibus DP 以及 CANOPEN，所有这些均需集成于单个软件中。

解决方案

为避免 TM3 中模块和驱动器频繁出现的通信中断问题，Lila Paper 希望采用能简化故障排查的解决方案。鉴于设备体量庞大，伊顿公司交付了 xEnergy 电机控制中心 (MCC)，该系统包含 48 个独立机柜和 98 个可拆卸单元，另配有 19 个配电柜，内置多种电机起动器组合及附带变频驱动器的控制柜。 

插拔式单元不仅提升了操作安全性，其可拆卸特性更让其可以快速更换或增配单个组件，而无需隔离整个系统。这将停机时间降至最低，并让其可以在设备带电状态下进行改造。与采用单一 PLC 方案不同，伊顿提出了一套模块化控制系统，由主控单元与多个本地 HMI-PLC 组成，并配备监控工具以管理硬件配置。 

得益于广泛采用各类数字设备，TM4 相较于 TM3 具备多项优势，包括故障时的自动邮件通知、远程监控与诊断，以及预测性维护。除减少布线需求外，全新的伊顿解决方案还全面支持工业 4.0，并可轻松实现扩展。

使用 TM3 时，Lila 纸业需投入更多的时间和精力来进行准确的解决方案映射，而对于 TM4，这项工作则可以由系统集成商来完成。正如伊顿的自动化项目经理 Erkan Demir 所言：“采用 HMI/PLC 方案，使客户的工作更加轻松，而 Lila 纸业如今因与主控系统通信能力的提升，获得了更大的灵活性。”

除了提高生产线的可靠性外，采用伊顿技术还能实现额外的节能效果。“总体而言，伊顿产品使 Lila 纸业的能效提升了 9%。与先前机器中的标准驱动器相比，新型 DG1 变频器的内部算法将带来额外 2% 至 10% 的能效提升，”Erkan Demir 表示。

为解决空间有限的问题，伊顿提供了双面 xEnergy 配电盘，其宽敞的电缆隔间设计也使得安装和维护变得轻松便捷。

结果

尽管仅运行数月，TM4 的表现已超越 TM3，这得益于模块化技术、通信能力的提升以及技术问题的减少。Lila Paper 工厂长 Gökben Kaya 指出：“在相同运行周期内，设备故障次数从 20 次锐减至 2 次，降幅达 90%。”

同样地，新机器的效率更高，生产每吨纸张所需的能耗也更低。据 Gökben Kaya 介绍：“TM3 在首次启动时每吨耗电量为 1100 千瓦时，耗时七个月才降至 900 千瓦时以下；而 TM4 仅用三个月就将这一数值降至 800 千瓦时。”

正如伊顿的国家经理 Yılmaz Özcan 所言：“这些积极反馈表明，我们成功将恰当的工程技术与合适的产品和解决方案相结合，并通过该项目充分展现出伊顿的愿景。”

尽管新机器仍处于优化阶段，其全部效益尚未完全显现，但项目进展完全符合预期——伊顿推出的全新电力管理、控制与驱动解决方案已取得显著成效。