Settembre 2011 - Technology Matters - Ansaldo Sistemi Industriali
Settembre 2011 - Technology Matters - Ansaldo Sistemi Industriali
Settembre 2011 - Technology Matters - Ansaldo Sistemi Industriali
Trasformi i suoi PDF in rivista online e aumenti il suo fatturato!
Ottimizzi le sue riviste online per SEO, utilizza backlink potenti e contenuti multimediali per aumentare la sua visibilità e il suo fatturato.
Year 3 September <strong>2011</strong><br />
<strong>Ansaldo</strong> <strong>Sistemi</strong> <strong>Industriali</strong>’s<br />
<strong>Technology</strong> <strong>Matters</strong><br />
Quarterly Newsletter for Customers and Community Members<br />
Special edition<br />
CASE<strong>2011</strong><br />
Trieste, Italy
INNOVATION<br />
INTEGRITY<br />
CONTENTS<br />
INDICE<br />
Technological control functions Piero Angela Controlli tecnologici<br />
in plate mills nei laminatoi per lamiere<br />
Our automation system for a continuous Roberta Gatti & Sergio Murgia Il nostro sistema di automazione<br />
tandem mill coupled with pickling line per un decatreno<br />
Artics, asi real time integrated control system Urli Lanfranco Il nostro sistema di automazione<br />
improvements using industrial ethernet<br />
Brand labeling agreement Aleksandra Ovcharenko Accordo di brand labeling<br />
INTELLECT<br />
Dalì and the irrelevance of perception Kaila Haines Dalì e l’irrilevanza della percezione<br />
Native views: Aquileia Elena Ercoli Diario di viaggio: Aquileia<br />
Brain challenge Keep training with... Giochi per la mente<br />
02<br />
12<br />
24<br />
30<br />
32<br />
34<br />
40
2<br />
Piero Angela<br />
Technological control<br />
functions in plate mills<br />
INTRODUCTION<br />
In the last years <strong>Ansaldo</strong> <strong>Sistemi</strong> <strong>Industriali</strong> got contracts for<br />
supply electrical and automation equipments for Plate Mills.<br />
All these customers required strict dimensional performances<br />
and production of special steels with particular processing<br />
targets.<br />
Starting from previous experiences coming from Hot strip<br />
mills and Steckel mills, the automation system able to guarantee<br />
the market production targets for this kind of plants<br />
has been developed and commissioned with very good results.<br />
The paper presents the Technological automation functions<br />
for the Hot area of a typical two stand wide Plate Mill.<br />
THE PLATE MILL<br />
The plate rolling process has the purpose to transform a caster<br />
produced slab into one or more thinner and wider plates.<br />
Fig. 1 - Typical Plate Mill layout<br />
Fig. 1 - Un tipico impianto per produzione lamiere<br />
The cold slab is taken from the Slab Yard where is stocked<br />
after the continuous casting process, and charged into the reheat<br />
furnace for heating to a temperature of 1150 – 1250 °C.<br />
When the slab reaches the target temperature, it is discharged<br />
from the reheat furnace, passes through the descale box and<br />
is moved to the roughing mill stand, where it is reduced to<br />
an intermediate thickness bar; moreover, it is rotated and<br />
rolled to reach the final target width.<br />
At the end of the roughing stand passes, the bar is moved to<br />
INNOVATION<br />
the finishing stand where it is reduced to the final thickness<br />
at the target temperature.<br />
The plate exiting the mill, passes through the accelerated<br />
cooling, reaches the hot leveller and is charged on the cooling<br />
bed to reach environment temperature for further processing<br />
in the cold area (side trim, cut to length).<br />
TYPICAL NUMBERS DESCRIBING CAPABILITY OF PLATE MILL<br />
Main Features Values<br />
Entry thickness 170 ÷ 250 mm<br />
Entry width 1450 ÷ 2300 mm<br />
Entry length 2500 ÷ 3600 mm<br />
Exit thickness 6 ÷ 100 mm<br />
Exit width 1500 ÷ 3650 mm<br />
Exit length 6000 ÷ 24000 mm<br />
Main motor power (Rougher) 6 ÷ 8 MW<br />
Main motor power (Finish) 8 ÷ 10 MW<br />
Rolling force 7,000 - 10,000 kN<br />
Production 1.4 millions tons/year<br />
Thickness performance ± 1 % to ± 1.2 %<br />
Width performance 0÷20 to 0÷30 mm<br />
THE PLATE ROLLING PROCESS<br />
Plate rolling is composed by four phases called sizing,<br />
broadsiding, roughing and finishing.<br />
The peculiar characteristic of the process is that the piece<br />
is rotated two times, one after the sizing and one after the<br />
broadsiding phases: this is needed to reach the final plate<br />
width starting from the initial narrower slab width.<br />
The slab arrives in front of the roughing mill and is rolled<br />
for one or two passes (sizing). It is rotated and then rolled<br />
for some passes in such a way that the final length of the<br />
piece becomes the target width of the final product (broadsiding).<br />
Controlli tecnologici<br />
nei laminatoi per lamiere<br />
INTRODUZIONE<br />
Negli ultimi anni, <strong>Ansaldo</strong> <strong>Sistemi</strong> <strong>Industriali</strong> ha acquisito<br />
alcuni contratti per fornire la parte elettrica e<br />
l’automazione per impianti per la laminazione delle<br />
lamiere. Tutti i clienti hanno richiesto performance<br />
dimensionali strette e la capacità di produrre acciai<br />
speciali con particolari caratteristiche di processo.<br />
Partendo dall’esperienza acquisita nei laminatoi per<br />
nastri a caldo (sia continui che steckel), il sistema di<br />
automazione capace di garantire gli obiettivi produttivi<br />
di mercato per questo genere di impianti, è stato<br />
sviluppato e installato con risultati molto soddisfacenti<br />
per i clienti.<br />
L’articolo presenta le funzioni tecnologiche di automazione<br />
per l’area a caldo di un tipico laminatoio<br />
per lamiere a due gabbie.<br />
IL LAMINATOIO LAMIERE<br />
Il processo di laminazione lamiere ha lo scopo di trasformare<br />
la bramma prodotta dalla colata in una o<br />
più lamiere, più sottili e più larghe.<br />
La bramma fredda viene presa dal parco bramme<br />
dove è immagazzinata dopo la produzione alla colata<br />
continua, e viene caricata nel forno di riscaldo per essere<br />
portata alla temperature di 1150 – 1250 °C.<br />
Quando raggiunge la temperatura obiettivo, viene<br />
scaricata dal forno di riscaldo, passa attraverso la discagliatrice<br />
e viene portata davanti alla gabbia sbozzatrice,<br />
dove è ridotta ad una barra di spessore<br />
intermedio; inoltre viene ruotata e laminata per ottenere<br />
la larghezza finale obiettivo.<br />
Al termine delle passate alla gabbia sbozzatrice, la<br />
barra viene portata alla gabbia finitrice e ridotta allo<br />
spessore finale alla temperature obiettivo.<br />
La lamiera uscente dal laminatoio, passa attraverso<br />
la zona di raffreddamento accelerato, raggiunge la<br />
spianatrice a caldo e viene caricata sui letti di raffreddamento<br />
per raggiungere la temperature ambiente<br />
per l’ulteriore fase di lavorazione nell’area a freddo<br />
(rifilatura, taglio a lunghezza).<br />
LA LAMINAZIONE DELLE LAMIERE<br />
La laminazione delle lamiere è composta da 4 fasi<br />
chiamate sizing, broadsiding, roughing and finishing.<br />
La caratteristica peculiare del processo è che il pezzo<br />
viene ruotato due volte, una dopo la sizing e una<br />
dopo la broadsiding: questa azione viene compiuta<br />
per raggiungere la larghezza finale partendo dalla larghezza<br />
iniziale della bramma che è più stretta.<br />
La bramma arriva davanti allo sbozzatore e viene laminate<br />
per una o più passate (sizing). Viene ruotata<br />
a poi laminata per alucne passate in modo che la lunghezza<br />
finale del pezzo diventa uguale alla larghezza<br />
obiettivo del prodotto finale (broadsiding).<br />
3
4<br />
The piece is rotated again and reduced to the bar<br />
thickness (roughing) then moved to the finishing stand<br />
where the last rolling passes are executed to reach the<br />
final thickness: the recording of plate rolling at the finishing<br />
stand in 5 passes is presented above.<br />
Hot rolled plate pass through the accelerated cooling<br />
area (if cooling treatment is required) and goes to the<br />
Hot Leveller to compensate for residual longitudinal<br />
stresses; then it is charged on the cooling bed waiting<br />
to reach ambient temperature and to be processed in<br />
the cold area.<br />
Piero Angela<br />
Sizing Phase Broadside Phase Roughing & Finishing Phase<br />
90°<br />
RM RM<br />
THE AUTOMATION SYSTEM<br />
The automation system is organized in a hierarchical<br />
way following the ARTICS system layout: level 1 automation<br />
is composed by AMS racks connected<br />
through high speed network; HMI is managed on<br />
Windows PCs linked to AMS with Ethernet network;<br />
Level 2 Windows based servers are connected to level<br />
1 with dedicated network and exchange data over ethernet<br />
with other systems as the Reheat Furnace level<br />
2 and the Level 3 production planning computer.<br />
The level 1 automation provides the automatic se-<br />
INNOVATION<br />
90°<br />
FM RM<br />
Fig. 3 - Typical Plate Rolling Fig. 3 - Tipica laminazione delle lamiere<br />
Gaugemeter thickness<br />
and roll gap<br />
DS/OS<br />
Load cells<br />
Roll forces (tons)<br />
Pyrometer Temperatures Cº:<br />
Descaling, stand entry<br />
and stand delivery<br />
Top/Bottom<br />
Main motor torque (%)<br />
Top/Bottom<br />
Main motor speed (rpm)<br />
Fig. 4 - First plate 30 mm at Finishing Mill stand (PRC) Fig. 4 - Lamiera di 30 mm alla gabbia finitrice (Cina)<br />
Il pezzo viene ruotato nuovamente e ridotto allo spessore<br />
di barra (roughing), poi trasportato alla gabbia finitrice<br />
dove vengono eseguite le ultime passate per raggiungere lo<br />
spessore finale: a fianco (fig. 4) viene visualizzata la registrazione<br />
della laminazione di una lamiera alla gabbia finitrice<br />
in 5 passate. La lamiera laminata passa attraverso<br />
la zona di raffreddamento accelerato (se è richiesto il trattamento<br />
termico) e va alla spianatrice a caldo per compensare<br />
le tensioni longitudinale residue; poi viene caricata sui<br />
letti di raffreddamento per raggiungere la temperatura ambiente<br />
per la lavorazione a freddo.<br />
IL SISTEMA DI AUTOMAZIONE<br />
Il sistema di automazione è organizzato in maniera gerarchica<br />
seguendo lo schema del sistema ARTICS: l’automazione<br />
di livello 1 è composta da quadri AMS connessi con<br />
rete ad alta velocità; l’HMI è realizzato su PC Windows<br />
collegati agli AMS via rete ethernet; i server di livello 2 su<br />
sistema Windows, sono connessi al livello 1 con rete dedicata<br />
e scambiano dati via ethernet con altri sistemi quali il<br />
livello 2 dei forni di riscaldo e il livello 3 di programmazione<br />
della produzione.<br />
L’automazione di livello 1 provvede al sequenziamento automatico<br />
dell’impianto dallo scaricamento dal forno di riscaldo<br />
fino all’entrata nei letti di raffreddamento, insieme<br />
a tutti gli anelli di controllo per comandare gli apparati<br />
elettrici e meccanici.<br />
L’automazione di livello 2 riceve il programma di produzione<br />
dal livello 3, insegue il pezzo dall’uscita del forno di<br />
riscaldo all’ingresso nei letti di raffreddamento, calcola la<br />
scheda di laminazione per ottenere le caratteristiche finali<br />
della lamiere e acquisisce le misure di impianto per ritornare<br />
al livello 3 i risultati della produzione.<br />
IL SISTEMA DI AUTOMAZIONE<br />
Il sistema di automazione ASI fornisce tutte le funzioni per<br />
comandare automaticamente la lavorazioni del pezzo sull’impianto.<br />
In particolare rende disponibile i controlli che<br />
si preoccupano di ottenere la produzione con i parametri<br />
di qualità richiesti. Queste funzioni sono definite controlli<br />
tecnologici e sono qui di seguito brevemente illustrate.<br />
Calcolo scheda di laminazione<br />
Scopo della funzione è calcolare le riduzioni e le velocità<br />
sulle due gabbie per raggiungere le dimensioni finali richieste,<br />
la temperatura e per massimizzare la produttività.<br />
Il calcolo è diviso in due moduli principali:<br />
• Strategia di laminazione: calcola il numero di passate e<br />
le riduzioni per tutte le fasi<br />
• Parametri di laminazione: calcola le velocità, forze, coppie<br />
basandosi sul risultato della strategia<br />
Il calcolo è l’esecuzione iterativa dei due moduli fino a che<br />
gli obiettivi di spessore, larghezza, temperature e produzione<br />
non sono raggiunti.<br />
La strategia è basata sull’ottimizzazione dei carichi di coppia<br />
per la gabbia sbozzatrice e dipende dal controllo della<br />
planarità per la gabbia finitrice.<br />
La predizione dei parametri di laminazione è basata su accurati<br />
modelli adattivi per la deformazione del materiale e<br />
l’evoluzione della temperatura.<br />
La scheda viene calcolata per ogni pezzo da laminare usandola<br />
temperatura attuale e le condizioni dell’impianto; inoltre<br />
viene aggiornata al termine di ogni passata di<br />
laminazione partendo dalle misure acquisite, migliorando<br />
la precisione.<br />
Quando la laminazione del pezzo è terminate, le misure<br />
acquisite vengono elaborate e I parametric dei modelli vengono<br />
aggiornati per essere utilizzati per i calcoli per i pezzi<br />
successivi.<br />
Controllo di posizione dei cilindri<br />
Il controllo della posizione dei cilindri è gestito attraverso<br />
l’azione combinata dei vitoni elettromeccanici sopra alla<br />
gabbia e le capsule idrauliche poste sotto. I vitoni vengono<br />
usati per la modifica del set di posizione tra le passate,<br />
mentre le capsule vengono usate per la compensazione<br />
della pass line e il controllo dello spessore.<br />
Il controllo di posizione delle casule è l’anello più veloce<br />
nel sistema con un tempo di ciclo che scende fino a 2 ms,<br />
comandando il flusso di olio nelle servo valvole in base al<br />
feedback dei trasduttori di posizione.<br />
Controllo di spessore<br />
Il controllo di spessore ha lo scopo di ottenere uno spessore<br />
costante per tutta la lunghezza della lamiera durante ogni<br />
passata di laminazione. Inoltre è responsabile di controllare<br />
che la riduzione sia uniforme sui due lati della gabbia.,<br />
in modo da evitare problemi di sciabolatura (controllo di<br />
livellamento).<br />
La base del controllo è il modello di stima dello spessore a<br />
partire dalla posizione dei cilindri e dalla forza di laminazione<br />
attraverso la curva di cedimento della struttura della<br />
gabbia; sono anche considerati i contributi del film d’olio,<br />
dell’espansione termica e dell’usura dei cilindri.<br />
Inoltre, quando è disponibile la misura dal misuratore di<br />
spessore (raggi gamma) , il modello viene adattato comparando<br />
la stima con il valore attuale.<br />
L’uscita del controllo è una correzione alla posizione dei<br />
cilindri che viene applicata usando il controllo delle capsule<br />
idrauliche (HGC).<br />
Controllo di forma<br />
Il comportamento intrinsico della laminazione delle lamiere<br />
con la fase di broadsiding porta alla generazione di<br />
una forma non perfettamente rettangolare per il prodotto<br />
finito: per ottenere la forma rettangolare, è necessario usare<br />
5
6<br />
Entry RHF HMI<br />
ETHERNET #2<br />
ADT HMI Sever<br />
L1 & L2<br />
Engeneering WS<br />
RM area HMI<br />
#4 #2 #1<br />
quencing of the plant operations from reheat furnace<br />
discharging to cooling bed entry and all the control<br />
loops for driving the mechanical and electrical parts.<br />
The Level 2 automation receive the production planning<br />
from the level 3, track the piece from the reheat<br />
furnace entry to the cooling bed, compute the rolling<br />
schedule for obtaining the final plate characteristics and<br />
collect plant measurements to send back to level 3 the<br />
production results.<br />
Piero Angela<br />
#4 #4<br />
Computer Room<br />
DAS<br />
Server<br />
#1 #1<br />
#4 #2 #2 #1<br />
AMS1 AMS2 AMS3 AMS4 AMS5<br />
Slab discharg<br />
entry roller table<br />
descaling<br />
Fig. 5 - Automation system layout for Hot Plate Mill area Fig. 5 - Schema del sistema di automazione per l’area a caldo<br />
Fig. 6 - Level 2 HMI page for piece tracking<br />
Fig. 6 - Pagina HMI di livello 2 per il tracking di pezzo<br />
Maintenance &<br />
Engineering WS<br />
Roughing mill<br />
controls<br />
FM area HMI HPL area HMI<br />
#1<br />
Finishing Mill<br />
controls<br />
Level 2 Main<br />
Level 2 Backup<br />
Mill Area<br />
Auxiliary<br />
System logics<br />
#3<br />
RDB Main<br />
Configuration<br />
Unit<br />
HPL controls<br />
Cooling System<br />
controls<br />
To other system<br />
TECHNOLOGICAL CONTROL FUNCTIONS<br />
The ASI automation system provides all the functions<br />
to drive automatically the piece processing along the<br />
plant. Particularly it supplies the controls that take care<br />
of obtaining the production with the target requirements<br />
of quality. These functions are defined as the<br />
technological control and are here briefly illustrated.<br />
Rolling Schedule Calculation<br />
Purpose of the function is to calculate the reductions<br />
and speeds on the two stands so to reach the required<br />
plate final dimensions and temperature and to maximize<br />
the production rate.<br />
The calculation is divided in two main modules:<br />
• Rolling Strategy: calculates the number of passes<br />
and the drafts for all the rolling phases<br />
• Rolling Parameters: calculates the rolling speed,<br />
forces, torque basing on the strategy results.<br />
The calculation is an iterative execution of the two<br />
modules until the requirements for thickness, width,<br />
temperature and production are reached.<br />
Rolling strategy is based on the optimization of torque<br />
loads at the roughing stand and on shape control requirements<br />
on finishing stand;<br />
Rolling parameters prediction is based on accurate<br />
adaptive material deformation and temperature evolution<br />
models.<br />
INNOVATION<br />
Fig. 7 - Level 1 HMI page for stand overview Fig. 7 - Pagina HMI di livello 1 per supervisione della gabbia<br />
Schedule is calculated for each piece to be rolled using<br />
actual temperature and plant conditions; moreover<br />
schedule is updated after every rolled pass starting<br />
from the collected measurements, increasing the prediction<br />
precision.<br />
When piece rolling is terminated, collected measurements<br />
are processed and model parameters are updated<br />
so to be used for next pieces schedule<br />
calculation.<br />
Roll Gap Control<br />
The roll gap position is managed through the combined<br />
action of mechanical screwdowns on the top of<br />
the stand and hydraulic capsules placed on the bottom.<br />
Screwdowns are used for the inter-pass gap<br />
change, and the capsules for passline compensation<br />
and in-pass thickness control.<br />
Capsule position control is the fastest loop in the system<br />
with cycle time down to 2 ms, using position<br />
transducers feedback to manage the servovalves flow.<br />
Thickness Control<br />
The thickness control has the target to obtain constant<br />
thickness along the length of the plate during every<br />
rolling pass.<br />
Moreover it is responsible for controlling that the reduction<br />
is uniform on the two sides of the mill stand,<br />
so avoiding camber problems (steering control).<br />
h ref<br />
-<br />
+<br />
+<br />
e h<br />
h calc<br />
THICKNESS<br />
CALCULATION<br />
THICKNESS<br />
CONTROLLER<br />
AGC Monitor<br />
correction<br />
Stand Measures<br />
pos ref<br />
MONITOR<br />
CONTROLLER<br />
HGC<br />
h mea<br />
h<br />
Thickness<br />
gauge<br />
Fig. 8 - Thickness Control Fig. 8 - Controllo spessore<br />
7
8<br />
Piero Angela<br />
Fig. 9 - Rolling schedule for 80 mm plate Fig. 9 - Scheda di laminazione per lamiera da 80 mm<br />
The key of the thickness control is the thickness estimation<br />
model based on the actual rolls gap and rolling<br />
force through the mill stretch curve; contribution of<br />
oil film, roll thermal crown and wear are also considered.<br />
Moreover, when measurement from the thickness<br />
gauge (Gamma ray) is available, the model is adapted<br />
comparing the estimation with the actual value.<br />
The output of the control are corrections to the roll<br />
gap position, that are applied using Hydraulic gap<br />
control (HGC).<br />
Pattern Control<br />
The intrinsic behaviour of the plate rolling with the<br />
broadsiding phase leads to the generation of a not rectangular<br />
pattern shape for the finished plate: to give<br />
plate the final rectangular pattern, the use of shear for<br />
head and tail ends and side trimming for the sides is<br />
needed.<br />
Anyway the amount of material to be cut can be reduced<br />
by applying the so called tapering thickness profile<br />
strategy during sizing and broadsiding phases.<br />
Tapered thickness profile is calculated by the level 2<br />
mainly basing on the amount of elongation applied to<br />
the piece during the broadsiding phase.<br />
It is applied to the last sizing and broadsiding passes<br />
by the thickness control function. The result in applying<br />
this function is to improve yield performance (less<br />
material scrap to be cut at the end).<br />
Thermomechanical Rolling & Accelerated Cooling<br />
Improvement of strength, toughness, ductility and<br />
weldability of steels is requested for many products.<br />
Grain refinement is one of the most effective methods,<br />
to achieve this market demand and it is applied using<br />
Thermomechanical Rolling Process (TM), i.e. deformation<br />
without recrystallization and Thermomechanical<br />
Controlled Process (TMCP), which combines<br />
thermomechanical rolling with accelerated cooling.<br />
h ref<br />
Tapering Lengths<br />
Tapared Thickness<br />
Piece<br />
length<br />
Fig. 10 - Tapered thickness profile Fig. 10 - Tapered thickness profile<br />
In Thermomechanical rolling, the final reductions are<br />
executed when the temperature is below a given value<br />
so that the piece is deformed in a defined material<br />
phase.<br />
Rolling is suspended before entering the finishing<br />
stand until piece is cooled down to a specified temperature<br />
that is generally just below the re-crystallization<br />
value. Then the piece is rolled to the final thickness.<br />
The cooling time is calculated by the mathematical<br />
models and level 1 checks the pyrometer value in front<br />
of the finishing stand to confirm that the target temperature<br />
is reached. Because time to cool down by air<br />
the piece can be 5-10 minutes or more, the mill is dramatically<br />
slowed down.<br />
Batch rolling sequencing is so applied to the mill to<br />
guarantee a higher production rate: the space in between<br />
the two stands is used as storage bay for the<br />
bars waiting for cooling, so that the effective time for<br />
cooling the pieces is reduced.<br />
When, it is necessary to cool down plate temperature<br />
after rolling with a certain rate to get the requested<br />
mechanical properties for particular applications (like<br />
shipbuilding, off-shore construction), the Accelerated<br />
Cooling zone is used.<br />
INNOVATION<br />
la cesoia per tagliare testa e coda e la rifilatrice per le parti<br />
laterali. La quantità di materiale da tagliare può essere ridotta<br />
applicando la strategia del profilo di spessore tapered<br />
durante le fasi di sizing e broadsiding. Il profilo è calcolato<br />
dal livello 2 basandosi sulla quantità di elongazione applicata<br />
durante la fase di broadsiding. Viene applicato all’ultima<br />
passata sizing e all’ultima passata broadsiding dalla<br />
funzione di controllo di spessore. Il risultato dell’applicazione<br />
di questa funzione è il miglioramento delle prestazioni<br />
di resa (meno scarto di materiale da tagliare alla fine).<br />
Laminazione Termomeccanica e Raffreddamento Accelerato<br />
Per molti prodotti è richiesto un miglioramento della forza,<br />
resistenza, duttilità e saldabilità dell’acciaio. L’affinazione<br />
del grano è uno dei metodi più efficaci per raggiungere questa<br />
caratteristica di mercato, e viene applicato usando il<br />
processo di laminazione termo meccanica, cioè la deformazione<br />
senza recristallizzazione e il processo di controllo<br />
termomeccanico, che combina la laminazione termo meccanica<br />
con il raffreddamento accelerato.<br />
Nella laminazione termomeccanica, le riduzioni finali sono<br />
eseguite quando la temperatura è sotto un dato valore, in<br />
modo che il pezzo venga deformato in una definita fase del<br />
materiale. La laminazione viene sospesa prima di entrare<br />
alla gabbia finitrice fino a che il pezzo si raffredda fino a<br />
una temperatura indicata che è generalmente appena sotto<br />
il valore di recristallizzazione. Da qui, il pezzo viene laminato<br />
allo spessore finale.<br />
Il tempo di raffreddamento viene calcolato dai modelli matematici<br />
il livello 1 controlla il pirometro davanti alla gabbia<br />
finitrice per confermare che la temperatura obiettivo è<br />
stata raggiunta. Siccome il tempo di raffreddamento in aria<br />
può essere 5-10 minuti o più, il laminatoio viene pesantemente<br />
rallentato. Così viene applicata la strategia di laminazione<br />
a lotti in modo da garantire un valore di<br />
produttività più alto: lo spazio tra le due gabbie viene utilizzato<br />
come zona magazzino per le barre che aspettano di<br />
raffreddarsi, cosicchè il tempo effettivo di raffreddamento<br />
viene ridotto.<br />
5 4 3 2 1<br />
Batch rolling sequencing is so applied to the mill to guarantee<br />
a higher production rate: the space in between the<br />
two stands is used as storage bay for the bars waiting for<br />
cooling, so that the effective time for cooling the pieces is<br />
reduced. Quando è necessario raffreddare la lamiera con<br />
una certa intensità per raggiungere le proprietà meccaniche<br />
richieste per applicazioni particolari (come costruzioni di<br />
navi o piattaforme off-shore), viene utilizzata la zona di<br />
raffreddamento accelerato.<br />
È composta da un insieme di getti laminari di acqua sopra<br />
la via a rulli e da un insieme di spruzzi al di sotto: ogni<br />
unità è equipaggiata con servo valvole e viene controllato<br />
il flusso con l’utilizzo di misuratori di portata.<br />
I modelli matematici calcolano la configurazione di unità<br />
di raffreddamento, le portate di acqua e la velocità del pezzo<br />
per raggiungere la temperatura obiettivo con il cooling rate<br />
imposto, partendo dalla misura di temperatura in uscita laminatoio.<br />
Il sistema di automazione si occupa di gestire il<br />
setup di portata delle unità di raffreddamento e muovere la<br />
lamiera nella zona di raffreddamento con la velocità di riferimento.<br />
Quando la lamiera raggiunge il pirometro di<br />
uscita, il modello matematico viene adattato in base alle attuali<br />
misure di temperatura, velocità e portata d’acqua.<br />
Controllo spianatrice<br />
La spianatrice a caldo si occupa di compensare le differenze<br />
di tensione longitudinale che possono essere introdotte<br />
dal processo di laminazione e raffreddamento.<br />
Principalmente, esegue un allungamento del materiale all’interno<br />
dei cilindri che sono posizionati ad un certo valore<br />
di apertura, in modo da imporre un determinato valore di<br />
tensione sulla lamiera in differenti modi: il bending modifica<br />
l’inflessione dei cilindri, lo skewing applica differenti<br />
aperture dei cilindri tra ingresso e uscita, il tilting applica<br />
differenti aperture tra lato motore e lato operatore.<br />
I modelli matematici calcolano la scheda per la spianatrice<br />
in base alla temperatura attuale e alle informazioni dell’operatore<br />
sulla planarità della lamiera.<br />
Stand Stand<br />
Fig. 11 - Batch rolling Fig. 11 - Laminazione a lotti<br />
9
10<br />
Adaption<br />
Exit Temperature<br />
Spray Pattern and<br />
Flow Rates<br />
Roller table speed<br />
Plate cooling<br />
Setup Model<br />
It is composed by a set of laminar water sprays over<br />
the roller table and a set of water sprays under: each<br />
unit is equipped with servovalve and water flow value<br />
control is performed with the presence of flow meters.<br />
Mathematical models calculate the cooling units pattern<br />
and flows and the piece speed to reach the target<br />
temperature with the given cooling rate, starting from<br />
the mill exit measured temperature.<br />
The automation system takes care of the water valve<br />
flow setup and leads the plate into the cooling zone<br />
with the reference speed.<br />
When the plate reaches the exit pyrometer, the mathematical<br />
model is adapted basing on the actual temperature<br />
measurements, speed and water flow.<br />
Hot Leveller Control<br />
Residual longitudinal stresses coming from rolling and<br />
cooling process, are compensated using the Hot Leveller<br />
machine.<br />
Piero Angela<br />
Basically, the leveller performs a sort of stretching of<br />
the material by driving it through a number of rolls,<br />
set at a calculated gap and able to impress a calculated<br />
tension on the material in different ways: bending<br />
modifies the deflection of the rolls, skewing<br />
Target Temperature Cooling Rate<br />
Entry Temperature<br />
PRIMARY<br />
DATA<br />
Fig. 12 - Plate Cooling Control diagram Fig. 12 - Schema del controllo zona di raffreddamento<br />
Fig. 13 - Hot Leveller Fig. 13 - Spianatrice a caldo<br />
applies different gap opening from entry to exit roll,<br />
tilting gives different position to operator and motor<br />
side gap.<br />
Mathematical models calculate the levelling schedule<br />
basing on actual plate temperature and on flatness informations<br />
given by the operator.<br />
INNOVATION<br />
11
12<br />
Roberta Gatti & Sergio Murgia<br />
Our automation system<br />
for a continuous<br />
tandem mill coupled<br />
with pickling line<br />
INTRODUCTION<br />
The cold rolling is one of the main sectors for rolling flat<br />
products. In the last 3 years <strong>Ansaldo</strong> <strong>Sistemi</strong> <strong>Industriali</strong> (ASI)<br />
acquired 20 cold rolling plants, of which 17 from a major<br />
Chinese customer, who demonstrated to be very satisfied of<br />
our automation systems developed in our Genoa factory<br />
(with the support of our office in Beijing). The paper presents<br />
the state of art of what is normally considered the most comprehensive<br />
and significant type of cold rolling plant: the continuous<br />
tandem mill coupled with pickling line. In Italy we<br />
call it decatreno (fig. 1).<br />
THE PLANT AND ITS REQUIREMENTS<br />
The purpose of a cold rolling mill is to reduce the thickness<br />
of the entering coils of steel (coming from a hot strip mill) to<br />
a defined target with great accuracy, guaranteeing the best surface<br />
quality of the final strip and high plant productivity: note<br />
that a rolling mill usually works 24h/7d.<br />
There are more than one different type of mills able to reach<br />
these targets, smaller or larger depending on productivity and<br />
final product characteristics. The largest one is composed by<br />
a set of rolling stands (usually 5) able to reduce the steel thickness<br />
by means of pressure (fig. 2, rolling force), created by hy-<br />
Fig. 1 - The continuous tandem mill coupled with a pickling line.<br />
Fig. 1 - Il decatreno<br />
INNOVATION<br />
draulic capsules and exercised by 2 work rolls on the strip<br />
itself; and by means of the tensions between one stand and<br />
the others (interstand tensions); 4 or, as in the picture, 6 rolls<br />
in total are present in each stand for giving the suitable stiffness<br />
to the whole assembly.<br />
The plant inserted in fig. 2 is a coil-to-coil tandem mill:<br />
each coil is inserted into the mill, is rolled and is extracted<br />
when it has finished. Its productivity, in addition to stability<br />
of operations, can definitively increase if the coil-to-coil<br />
process is transformed into a continuous process by welding<br />
the head of a coil to the tail of the previous one: in this<br />
way, the tandem can roll continuously, without stopping<br />
and restarting when a coil finishes. Because welding machines<br />
require the strip to stop for a while, an accumulator<br />
(looper) is necessary in order to not stop rolling at the tandem<br />
mill (see fig. 1, where vertical loopers are showed, but<br />
horizontal structures are often used).<br />
A flying shear located at tandem exit cuts the strip when a<br />
new coil has been formed on the coiler so that the process<br />
turns back to be discontinuous. Much time can pass after<br />
hot rolling and before cold process, rust is formed on the<br />
metal and it must be eliminated from the surface of the<br />
strip before it is rolled by having the strip passed inside<br />
tanks filled with a solution of water and hydrochloric acid;<br />
this can be done in pickling line before the coils reaches<br />
the tandem mill, or, more efficiently, the pickling line can<br />
be directly inserted between the welding machine and the<br />
1 st stand; additional loopers are required upstream of the<br />
stands to decouple the different phases giving maximum<br />
flexibility to such a plant, which can now reach 300 m<br />
length and accumulate 2000 m of strip in the loopers (see<br />
again fig. 1).<br />
Il nostro sistema<br />
di automazione<br />
per un decatreno<br />
INTRODUZIONE<br />
La laminazione a freddo è uno dei principali settori<br />
della laminazione dei prodotti piani ed ASI ha acquisito,<br />
negli ultimi 3 anni, 20 impianti di questo tipo,<br />
di cui ben 17 da un grosso cliente cinese, particolarmente<br />
soddisfatto dei nostri sistemi di automazione;<br />
questi vengono sviluppati dai colleghi della sede di<br />
Genova (col supporto dell’ufficio di Pechino) e l’articolo<br />
si pone lo scopo di illustrare lo stato dell’arte<br />
di quello che è normalmente ritenuto il più completo<br />
e significativo dei numerosi impianti dell’area a<br />
freddo, il tandem continuo con decapaggio; noi italiani<br />
lo abbreviamo con decatreno (fig. 1).<br />
L’IMPIANTO E I SUOI REQUISITI<br />
Lo scopo del laminatoio a freddo (chiamato anche<br />
tandem a freddo) è di ridurre ad un ben definito target<br />
e con grande accuratezza lo spessore dei rotoli di<br />
acciaio in ingresso (provenienti da un laminatoio a<br />
caldo), garantendo la migliore qualità superficiale del<br />
nastro finale ed una elevata produttività dell’impianto:<br />
si noti che un laminatoio normalmente lavora<br />
24 ore al giorno, 7 giorni su 7.<br />
Esistono vari tipi di laminatoi capaci di raggiungere<br />
questi target, più o meno grandi a seconda della produttività<br />
e delle caratteristiche del prodotto finale.<br />
Il più grande è composto da un certo numero di gabbie<br />
di laminazione (di solito sono 5) che riducono lo<br />
spessore dell’acciaio sia per mezzo della pressione<br />
(fig. 2, rolling force) generata da capsule idrauliche<br />
ed esercitata sul nastro da due cilindri di lavoro<br />
(work rolls) che per mezzo dei tiri tra una gabbia e<br />
l’altra (interstand tension); in ciascuna gabbia ci sono<br />
4 o, come in figura, 6 cilindri per conferire una adeguata<br />
rigidità all’intera struttura.<br />
L’impianto mostrato in fig. 2 è un laminatoio coil-tocoil:<br />
ogni rotolo viene introdotto nel laminatoio,<br />
viene laminato ed estratto una volta che è terminato.<br />
La produttività, oltre che la stabilità delle operazioni,<br />
può certamente aumentare se il processo discontinuo<br />
coil-to-coil viene trasformato in continuo, e questo si<br />
fa saldando la testa di un rotolo alla coda del rotolo<br />
che lo precede: così facendo, il tandem può laminare<br />
continuativamente, senza doversi fermare e ripartire<br />
ogni volta che il rotolo finisce.<br />
Poiché le saldatrici richiedono che il nastro si fermi per<br />
un poco per la saldatura, è necessario un accumulatore<br />
(looper) per non far fermare la laminazione al tandem<br />
quando il nastro è fermo alla saldatrice (in fig. 1 sono<br />
mostrati looper verticali, ma più spesso si utilizzano<br />
strutture orizzontali). Una cesoia volante (flying shear)<br />
all’uscita del tandem taglia il nastro quando un nuovo<br />
rotolo sull’aspo avvolgitore si è completato e il processo<br />
ritorna così ad essere discontinuo.<br />
13
14<br />
Rolling force<br />
Interstand tension<br />
Fig. 2 - Tandem mill applies forces and tensions to reduce the strip thickness.<br />
Fig. 2 - Il laminatoio riduce lo spessore del nastro per mezzo di forze e di tiri<br />
A few numbers taken from a typical plant can give an<br />
idea of the complexity of the cold rolling process and,<br />
as a consequence, of its automation system (tab. 1):<br />
this real-time control system must deal with a highlyinterconnected<br />
fast process and must guarantee accuracy,<br />
reliability and productivity by means of efficient<br />
generation of references for a large number of control<br />
loops able to run at cycle times of a few ms, connected<br />
to many actuators, sensors and supervision stations.<br />
Entry thickness 5.5 ÷ 2 mm<br />
Exit thickness 1.5 ÷ 0.14 mm<br />
Thickness measure accuracy ± 0.01 %<br />
Total thickness reduction up to 90 %<br />
Exit speed 20 m/s<br />
Main motor power (5 stands) 15 ÷ 30 MW<br />
Rolling forces 10,000 kN<br />
Interstand tensions 100 ÷ 250 MPa<br />
Thickness performances ± 1 ÷ 3 % exit thickness in 98 %<br />
of the strip body<br />
Flatness performances (see details ± 8 ÷ 12 I.U. (fiber differential<br />
in the Flatness paragraph) elongation = ± 80 ÷ 120 μm<br />
per 1 rolled meter)<br />
Production 1.2 millions tons per year<br />
Tab. 1 - Some typical data summarize the high-demanding capabilities requested<br />
from a modern cold rolling mill<br />
Tab. 1 - Alcuni valori tipici riassumono le stringenti richieste di prestazioni per<br />
un moderno laminatoio a freddo<br />
Roberta Gatti & Sergio Murgia<br />
Work rolls<br />
Rolling stand<br />
THE AUTOMATION SYSTEM<br />
Fig. 3 illustrates in a very simplified way the theoretical<br />
scheme of our automation systems, while fig. 4 presents<br />
the automation layout for the continuous mill:<br />
• Level 1: includes many regulators which control position<br />
or pressure of the hydraulic capsules, tension<br />
and thickness of the strip, speeds of the motors, and<br />
so on: inner and outer loops, concurrent loops, decoupling<br />
actions and on-line gain calibrations are<br />
often necessary; the level 1 also manages logic, sequences,<br />
hydraulics, communication with the field<br />
(sensors, actuators, electrical drives, operator desks,<br />
etc.). Data acquisition is used to investigate details<br />
in regulators.<br />
• Level 2: the references to be sent to the regulators<br />
change depending on the different products to be<br />
rolled (production programs comes from the production<br />
management department – level 3) and/or<br />
due to the intrinsic tempo-variance of the plant (e.g.,<br />
work rolls heat up and wear) so that they are recalculated<br />
by dedicated mathematical models for each<br />
new piece (consider many tens of pieces per day);<br />
measures are collected for autoadapting the models<br />
piece-by-piece and for certifying the quality of each<br />
coil produced.<br />
INNOVATION<br />
Spesso passa parecchio tempo tra la laminazione a caldo e<br />
quella a freddo, per cui sul metallo si forma della ruggine<br />
che deve essere eliminata facendo passare il nastro dentro<br />
alcune vasche con una soluzione di acqua e acido cloridrico;<br />
questo processo di decapaggio (pickling line) può essere<br />
fatto in un altro impianto prima di laminare il nastro al tandem<br />
o, più efficientemente, il decapaggio può essere inserito<br />
direttamente tra la saldatrice e la prima gabbia; servono<br />
dunque altri looper prima delle gabbie per disaccoppiare le<br />
diverse fasi e conferire così il massimo di flessibilità all’impianto,<br />
che ora può raggiungere i 300 m in lunghezza ed accumulare<br />
2000 m di nastro nei looper (v. ancora fig. 1).<br />
Alcune cifre di un tipico impianto possono dare l’idea della<br />
complessità del processo di laminazione a freddo e, di conseguenza,<br />
del suo sistema di automazione (tab. 1): questi<br />
controlli in real-time devono gestire un processo veloce ed<br />
altamente interconnesso e devono garantire accuratezza,<br />
affidabilità e produttività per mezzo di una efficiente generazione<br />
dei riferimenti per un gran numero di anelli di<br />
regolazione che girano a tempi di ciclo dell’ordine di pochi<br />
ms, connessi ad altrettanto numerosi attuatori, sensori e<br />
stazioni di supervisione.<br />
IL SISTEMA DI AUTOMAZIONE<br />
La fig. 3 illustra in maniera molto semplificata lo schema<br />
teorico dei nostri sistemi di automazione , mentre la fig. 4<br />
presenta la configurazione di automazione per un decatreno:<br />
• Livello 1: comprende molti regolatori che controllano posizioni<br />
e pressioni delle capsule idrauliche, tiri e spessori<br />
del nastro, velocità dei motori e così via; spesso sono necessari<br />
anelli interni ed esterni, anelli concorrenti, azioni<br />
di disaccoppiamento e calibrazioni on-line; il livello 1 gestisce<br />
anche le logiche, le sequenze, le idrauliche, le comunicazioni<br />
col campo (sensori, attuatori, azionamenti<br />
elettrici, banchi operatore, ecc.). Un completo sistema di<br />
acquisizione dati consente di investigare accuratamente i<br />
dettagli di comportamento dei regolatori .<br />
• Livello 2: i riferimenti necessari ai regolatori possono<br />
cambiare a seconda dei diversi prodotti da laminare (i<br />
programmi di produzione arrivano dal dipartimento che<br />
gestisce la produzione – livello 3) e/o a causa della intrinseca<br />
tempo-varianza dell’impianto (p. es., i cilindri di lavoro<br />
si scaldano e si usurano); i riferimenti vengono<br />
dunque ricalcolati pezzo per pezzo (e si laminano molte<br />
decine di pezzi al giorno) da modelli matematici appositamente<br />
sviluppati; durante la laminazione vengono raccolte<br />
moltissime misure sia per auto-adattare i modelli<br />
matematici pezzo dopo pezzo, sia per certificare la qualità<br />
di ciascun nastro prodotto.<br />
Le caratteristiche peculiari che contraddistinguono il tandem<br />
continuo possono essere ora brevemente descritte per aggiun-<br />
gere informazioni pratiche al precedente schema teorico.<br />
Calcolo del setup e funzioni di livello 2 di base<br />
La scheda di laminazione che contiene i riferimenti che il<br />
livello 1 deve attuare viene calcolata da accurati modelli<br />
matematici quando il rotolo viene saldato, quando si trova<br />
al decapaggio e prima di entrare nel tandem; i calcoli necessari<br />
al meccanismo di auto-adattamento dei modelli matematici<br />
sono effettuati quando il rotolo finito viene<br />
tagliato e lascia il tandem, usando le misure acquisite durante<br />
il suo processamento. Inoltre, i server di processo raccolgono,<br />
gestiscono e immagazzinano tutti i dati relativi a<br />
ciascun rotolo laminato (dati primari, scheda di laminazione,<br />
calcoli di adattamento, riferimenti applicati, misure<br />
di qualità) e alla produzione effettuata. Gestiscono anche<br />
la connessione col sistema di automazione di livello 3.<br />
Cambio di Set al Volo<br />
Il mondo dei modelli matematici e dell’attuazione dei riferimenti<br />
per i laminatoi è parecchio ampio e variegato, ma<br />
ciò che sicuramente fa la differenza in un laminatoio continuo<br />
è il cambio di set al volo, che coinvolge sia capacità<br />
modellistiche che regolazioni e logiche real-time. La scheda<br />
di laminazione, calcolata per ciascun nastro, assicura riferimenti<br />
ottimali per quel nastro; ma quando la saldatura<br />
tra due diversi nastri passa attraverso le gabbie, il punto<br />
operativo dell’impianto si deve spostare dallo stato del nastro<br />
corrente a quello del successivo e questo cambio deve<br />
essere continuamente gestito dal sistema di automazione.<br />
Diversi set intermedi (v. fig. 5), calcolati dai modelli matematici<br />
e applicati al momento giusto dai regolatori mentre<br />
la saldatura si muove attraverso il tandem, permettono di<br />
mantenere la stabilità di laminazione (limitando il rischio<br />
di rottura nastro) per minimizzare la lunghezza di nastro<br />
fuori tolleranza, limitando l’area di transizione e massimizzando<br />
la produzione.<br />
Controllo Automatico di Spessore & Controllo di Tiro<br />
(AGC & ATC)<br />
Lo spessore del prodotto finito che sta in tolleranza è ciò<br />
che appare immediatamente al cliente finale e ha fondamentale<br />
importanza sia per quel che riguarda la qualità del nastro<br />
che per la bontà complessiva dell’impianto (v. fig. 6). I<br />
modelli matematici calcolano riduzioni nominali e tiri intergabbia<br />
al fine di ottenere le condizioni operative desiderate<br />
in assenza di disturbi. I controlli tecnologici sono<br />
progettati per minimizzare le variazioni che sorgono durante<br />
la laminazione: per esempio, variazioni di spessore e<br />
di durezza del materiale d’ingresso, fenomeni termici sui<br />
cilindri di lavoro, usura ed eccentricità dei cilindri e variazioni<br />
di attrito, se non vengono adeguatamente controllati<br />
dal sistema di automazione, provocano deviazioni di spessore<br />
dal target garantito per il prodotto finale (fig. 7).<br />
Nella fig. 8 è mostrato il sistema di controllo: sono eviden-<br />
15
16<br />
REPORTS<br />
MATHEMATICAL<br />
MODELS<br />
Level 2<br />
Production Programs<br />
Production Reports<br />
The peculiar features that distinguish the continuous<br />
tandem mill can be now briefly described for adding<br />
more practical information to the previous theoretical<br />
scheme.<br />
+<br />
-<br />
Roberta Gatti & Sergio Murgia<br />
Level 3<br />
R<br />
R<br />
REGULATOR<br />
MODEL<br />
ADAPTION Adaption Measures<br />
Level 1<br />
Fig. 3 - Functional structure of the automation system Fig. 3 - Struttura funzionale del sistema di automazione<br />
OPERATOR STATIONS<br />
& LOCAL CONTROL DESKS<br />
LEVEL 2<br />
& COMPUTER ROOM<br />
LEVEL 1<br />
LEVEL 0/PLANT<br />
Entry pulpit<br />
LEVEL 3 NETWORK<br />
(to level 3 system)<br />
Entry and<br />
pickling areas<br />
Process<br />
Servers<br />
Setup Calculation and<br />
Level 2 Basic Functions<br />
The rolling schedule to<br />
be actuated by level 1 is<br />
calculated by accurate<br />
mathematical models<br />
when the coil is welded,<br />
when it is at the pickling<br />
line and before entering<br />
the tandem mill; calcula-<br />
PLANT<br />
tions dedicated to autoadapt<br />
the mathematical<br />
models using actual plant<br />
measures are carried out<br />
when the coil is cut and<br />
exits the plant. In addition,<br />
the process servers<br />
are dedicated to collect,<br />
manage and store all of<br />
the information related<br />
to each coil (primary<br />
data, rolling schedules, adaption calculations, applied<br />
sets, quality measures) and to production and operations.<br />
They also manage the connection to the level 3<br />
system.<br />
HMI NETWORK<br />
DATA ACQUISITION NETWORK<br />
Maintenance<br />
stations<br />
Side trimmer<br />
pulpit Tandem pulpit<br />
HMI Servers<br />
MAIN NETWORK<br />
Engineering<br />
stations<br />
Fig. 4 - ASI automation system for a cold tandem mill coupled with pickling line Fig. 4 - Il sistema di automazione ASI per un decatreno<br />
Tandem<br />
area<br />
Data<br />
acquisition<br />
client<br />
COMMUNICATION NETWORK FIELD NETWORK<br />
Drives Drives<br />
Fast I/O<br />
Slow I/O<br />
INNOVATION<br />
ziati i relativi sensori e le funzioni principali.<br />
L’ATC (Controllo Automatico di Tiro) ha lo scopo di mantenere<br />
il tiro ben vicino al riferimento calcolato dai modelli<br />
matematici e di prevenire rotture del nastro. Un rullo tensiometrico,<br />
posizionato in ciascuna intergabbia, fornisce la<br />
misura di tiro.<br />
Sia la velocità delle gabbie che la luce tra i cilindri agiscono<br />
sui tiri intergabbia: sono così usati due diversi regolatori:<br />
• Controllo di tiro tramite carico: agisce su posizione o<br />
forza dei cilindri della gabbia a valle (HGC – Controllo<br />
Idraulico di Posizione - in fig. 8).<br />
• Controllo di tiro tramite velocità: agisce sulla velocità<br />
delle gabbie a valle o a monte (non mostrato in fig. 8);<br />
Il primo regolatore è usato a bassa velocità, quando sono<br />
presenti diverse condizioni di laminazione: il coefficiente<br />
di attrito tra cilindri di lavoro e nastro è così grande che il<br />
controllo di tiro tramite carico richiederebbe correzioni di<br />
forza eccessive e danneggerebbe la planarità del nastro.<br />
L’ATC tramite carico lavora a velocità più alta. La commutazione<br />
da una modalità all’altra avviene in maniera automatica.<br />
Una differenziazione va fatta quando il tandem lamina con<br />
basse riduzioni sull’ultima gabbia: in questa situazione è preferibile<br />
controllare il tiro dell’ultima intergabbia agendo solo<br />
sulla velocità della gabbia 4 (indipendentemente dalla velocità<br />
di laminazione) così che il controllo di posizione sull’ultima<br />
gabbia sia disponibile per il controllo di planarità.<br />
L’AGC (Controllo Automatico di Spessore) riceve la misura<br />
di deviazione di spessore dai misuratori a raggi X. A<br />
differenza del tiro, lo spessore non viene misurato all’uscita<br />
di ogni gabbia a causa dei costi elevati e dei rischi di danneggiamento<br />
in casi di strappo del nastro. La configurazione<br />
tipica prevede tre misuratori (v. fig. 8 per il loro<br />
posizionamento).<br />
L’AGC comprende due sottosistemi principali:<br />
• AGC di ingresso: ha lo scopo di mantenere il corretto<br />
spessore del nastro all’uscita dalla prima gabbia, usando<br />
le misure che arrivano dai primi due misuratori.<br />
• AGC di uscita: controlla lo spessore del nastro all’uscita<br />
dal tandem usando la misura dell’ultimo sensore e<br />
agendo sulla velocità delle ultime due gabbie.<br />
Infine, il monitor AGC ha lo scopo di riportare nei limiti<br />
la correzione dell’AGC di uscita nel caso in cui entri in regione<br />
di pre-saturazione; il monitor, in pratica, ricalibra il<br />
target di spessore dell’AGC di ingresso così da risistemare<br />
il flusso di materiale che entra nel tandem in accordo con<br />
i requisiti dell’AGC di uscita.<br />
È fondamentale, per i tandem a freddo, che l’errore di spessore<br />
all’uscita della prima gabbia sia mantenuto costante,<br />
anche se non nullo, poiché l’AGC di uscita è perfettamente<br />
in grado di correggere deviazioni di spessore molto lente,<br />
ma è meno efficace per correggere errori occasionali dato<br />
che la sua dinamica è limitata dai ritardi di trasporto tra<br />
l’ultima gabbia (su cui il controllo opera) e il misuratore di<br />
spessore: l’errore di spessore, infatti, prima di essere rilevato<br />
deve arrivare dalla gabbia al misuratore, per cui<br />
l’azione di controllo deve necessariamente essere lenta per<br />
evitare l’insorgere di instabilità.<br />
La presenza di sofisticati misuratori di velocità (laser) a<br />
monte e a valle della prima gabbia consente all’AGC massflow<br />
di applicare azioni di controllo veloci sull’HGC della<br />
prima gabbia. L’AGC massflow si basa sul principio di conservazione<br />
della portata di metallo (massflow), il che significa<br />
che la quantità di materiale che entra nella gabbia è<br />
uguale a quella che esce. E poiché nella laminazione a freddo<br />
la larghezza del nastro non varia, è possibile scrivere:<br />
h IN · v IN = h OUT · v OUT<br />
dove hIN = spessore d’ingresso;<br />
hOUT = spessore d’uscita;<br />
vIN = velocità lineare del nastro in ingresso;<br />
hOUT = velocità lineare del nastro in uscita.<br />
L’AGC massflow corregge l’errore<br />
εmassflow = vIN _ h* OUT<br />
v OUT<br />
h IN<br />
dove<br />
h* OUT = spessore nominale in uscita dalla prima gabbia.<br />
Chiaramente, azzerare ε massflow significa far sì che lo spessore<br />
che esce dalla prima gabbia sia uguale al riferimento<br />
calcolato dai modelli matematici.<br />
Stiamo gestendo anche guasti a sensori delicate come i misuratori<br />
laser di velocità, usando al loro posto gli encoder<br />
che sono sempre presenti sulla briglia d’ingresso e sulla<br />
gabbia. L’AGC massflow può così ottenere ottime prestazioni<br />
anche in assenza dei misuratori laser di velocità: per<br />
esempio, i grafici di fig. 6 (tratti da un tandem senza misuratori<br />
laser di velocità) mostrano come lo spessore in<br />
uscita dalla prima gabbia sia mantenuto comunque costante<br />
malgrado i cambi nello spessore d’ingresso e nella<br />
velocità di laminazione.<br />
L’AGC massflow può agire accoppiato ad una funzione di<br />
monitor (monitor di massflow) che ha lo scopo di compensare<br />
errori di valutazione del massflow (errori di misura,<br />
slittamenti, …) basandosi sulla misura di deviazione di spessore<br />
proveniente dal misuratore a valle della prima gabbia.<br />
Controllo Automatico di Planarità (AFC)<br />
La planarità del nastro, con lo spessore, è la più importante<br />
caratteristica del prodotto a cui il mercato dell’acciaio è<br />
estremamente sensibile. Il requisito di base è che il nastro laminato<br />
a freddo sia piano e completamente privo di curvature;<br />
nel prodotto finale ci saranno, infatti, difetti di<br />
planarità se gli stress residui dopo la laminazione eccederanno<br />
certi valori critici. In questi casi, il nastro mostrerà difetti<br />
di planarità come onde laterali o sfondamenti centrali.<br />
17
18<br />
Flying Setup Change<br />
The world of the mathematical models and references<br />
actuation for rolling mills is quite wide and variegated,<br />
but what surely makes the difference in a continuous<br />
tandem mill is the flying setup change, that involves<br />
both modelling capabilities and real-time regulation<br />
and logic. The rolling schedule calculated for each coil<br />
to be rolled ensures the optimal references for that<br />
coil; but when the weld seam between two different<br />
coils passes through the stands, the mill operating<br />
point must move from the current state to the future<br />
state of the next product and the change has to be continuously<br />
managed by the automation system. Different<br />
intermediate sets (see fig. 5), calculated by<br />
mathematical models and applied in the correct moments<br />
by regulators while weld seam moves along the<br />
mill, allow to maintain rolling stability (limiting the<br />
risk of strip breakage), to minimize the length of offspecification<br />
rolled strip by limiting the transition area<br />
and to maximize the production.<br />
Automatic Gauge Control & Tension Control (AGC<br />
& ATC)<br />
The in-tolerance thickness of the final product is what<br />
immediately appears to the final customers and has a<br />
fundamental importance both on the strip quality and<br />
on the entire plant bounty (fig. 6). The mathematical<br />
models calculate the nominal stand reductions and interstand<br />
tensions in order to get the desired operating<br />
conditions in the absence of disturbances.<br />
The technological controls are designed to minimise<br />
the variations which occur during rolling: for example,<br />
thickness and hardness variations in the entry strip,<br />
thermal phenomena affecting the work rolls, roll wear,<br />
roll eccentricity and friction variations cause deviations<br />
from the guaranteed target thickness in the final<br />
product if not adequately controlled by the automation<br />
system (fig. 7).<br />
The control system is shown in figure 8: the relevant<br />
sensors and the main functions are pointed out.<br />
ATC (Automatic Tension control) is aimed to maintain<br />
tension close to the reference calculated by mathematical<br />
models and to prevent strip breaks. A tensionmeter<br />
roll located in each interstand supplies the<br />
tension feedback.<br />
Both stand speeds and stand rollgap positions affect<br />
the interstand tensions: two different controllers are<br />
then used:<br />
• Tension control by load: operates by adjusting the<br />
rollgap position/force of the downstream stand<br />
(HGC - Hydraulic Gap Control - in fig. 8).<br />
Roberta Gatti & Sergio Murgia<br />
• Tension control by speed: operates by adjusting the<br />
speed of the upstream or downstream stand (not<br />
shown in fig. 8);<br />
The first regulator is used at low speed, when different<br />
rolling conditions are present: the friction coefficient<br />
between work rolls and strip is so high that the tension<br />
control by load would require excessive corrections of<br />
force, thus affecting strip flatness. ATC by load operates<br />
at higher speed. The switch from one mode to the<br />
other one is automatic.<br />
A distinction must be done for the last interstand<br />
when the mill rolls steel sheet with a small reduction<br />
at the last stand: in this situation, it is preferable to<br />
control tension by acting on stand 4 speed only (independently<br />
on the rolling speed), so that the rollgap on<br />
the last stand is available for shape control.<br />
AGC (Automatic Gauge Control) gets thickness deviation<br />
feedback from x-ray gauges. Unlike tension,<br />
thickness is not measured at the exit of all stands, due<br />
to the cost and the risk of damage during strip breakages.<br />
The typical plant configuration foresees three<br />
gauges (see fig. 8 for their location).<br />
AGC includes two main subsystems:<br />
• Entry AGC: is aimed to maintain a consistent strip<br />
thickness at stand 1 exit, by using the feedbacks coming<br />
from the first two x-rays.<br />
• Exit AGC: it controls the strip thickness at mill exit,<br />
by using the feedback coming from the last x-ray. and<br />
acting on the last stands speed.<br />
Moreover, AGC Monitor aims to bring the Exit AGC<br />
correction in range when it enters into a pre-saturation<br />
region; it recalibrates the Entry AGC thickness target,<br />
thus adjusting the material flow entering the mill according<br />
to the requirements of Exit AGC.<br />
For tandem mills it is fundamental that the thickness<br />
error at the exit of stand 1 is kept constant, even if not<br />
null, as the Exit AGC is perfectly able to compensate<br />
very slow deviations, but it is less effective for occasional<br />
errors, being its dynamics limited by the transport<br />
delay between the last stand (on which the<br />
control operates) and the exit thickness gauge: the<br />
thickness error has to travel from the stand to the<br />
gauge before being detected; because of this, the control<br />
action must be slow to avoid instability.<br />
The presence of accurate strip speed sensors (such as<br />
laser speedometers) at stand 1 entry and exit allows<br />
Massflow AGC to apply fast control action on stand<br />
1 HGC. Massflow AGC is based on massflow constancy<br />
principle, i.e. the material entering the stand is<br />
equal to the one going out of the stand.<br />
INNOVATION<br />
Fig. 5 - A weld is passing through the mill: the change of references is calculated<br />
and applied stand by stand.<br />
Fig. 5 - Una saldatura sta passando attraverso le gabbie: il cambio di riferimenti<br />
viene calcolato ed applicato gabbia per gabbia.<br />
Fig. 6 - A minimum thickness of 140μm has been reached during a test aimed at<br />
demonstrating the feasibility of so a thin thickness in a tandem mill (Continuous<br />
Tandem Mill - PRC).<br />
Fig. 6 - Lo spessore minimo di 140μm è stato ottenuto in un test volto a dimostrare<br />
la capacità dell’impianto di realizzare uno spessore così sottile<br />
in un tandem a freddo (Tandem Continuo - Cina).<br />
Fig. 7 - A coil with non-uniform thickness (e.g., due to skid marks at hot rolling)<br />
enters the 1st stand: AGC works very effectively so to bring the exit thickness<br />
within the tolerances (Tandem Mill - Italy)<br />
Fig. 7 - Un nastro con spessore non uniforme (p. es., a causa di skid-marks durante<br />
la laminazione a caldo) entra nella prima gabbia: l’AGC lavora<br />
molto efficientemente e mantiene lo spessore entro le tolleranze (Tandem<br />
- Italy)<br />
19
20<br />
Mass Flow<br />
HGC 1<br />
Mass Flow Monitor<br />
Roberta Gatti & Sergio Murgia<br />
HGC 2 HGC 3 HGC 4 HGC 5<br />
Monitor<br />
MASS FLOW AGC AGC MONITOR<br />
laser speedometer<br />
X-ray thickness gauge<br />
Speed 4 Speed 5<br />
tensiometer<br />
Feedback<br />
ATC<br />
by load<br />
EXIT AGC<br />
Fig. 8 - Thickness and Tension control at a glance Fig. 8 - Un colpo d’occhio sui controlli di spessore e di tiro<br />
Top view of the strip,<br />
fiber by fiber<br />
A fiber, side view<br />
S<br />
L<br />
Fig. 9 - Definition of strip flatness Fig. 9 - Definizione di planarità del nastro<br />
INNOVATION<br />
Le<br />
Le<br />
Lm<br />
Fig. 10 - 3D representation of strip flatness error: note that every sample is in<br />
tolerance (±12 I.U.) (Continuous Tandem Mill - Italy)<br />
Fig. 10 - Rappresentazione tridimensionale dell’errore di planarità del nastro:<br />
si noti che tutti i campioni sono in tolleranza (±12 I.U.) (Tandem Continuo<br />
- Italia)<br />
As in cold rolling strip width remains constant, we can<br />
write:<br />
hIN · vIN = hOUT · vOUT where hIN: entry thickness,<br />
hOUT: exit thickness,<br />
vIN: strip entry linear speed,<br />
vOUT: strip exit linear speed.<br />
Then Massflow AGC considers as error the following:<br />
εmassflow = vIN _ h* OUT<br />
vOUT hIN where h* OUT: stand 1 exit nominal thickness.<br />
Clearly, nullifying εmassflow means obtaining strip exiting<br />
the 1st stand at the thickness calculated by the<br />
mathematical models.<br />
Failures in sensitive sensors such as laser speedometers<br />
are being handled through encoders that are present<br />
both on entry bridle and stand 1. Massflow AGC can<br />
reach very good performances also in absence of the<br />
laser speedometers: for<br />
example, figure 6 (taken<br />
from a tandem mill without<br />
lasers) shows that<br />
stand 1 exit thickness is<br />
maintained constant by<br />
the control in spite of the<br />
entry thickness changes<br />
and of the rolling speed<br />
changes.<br />
AGC Massflow can operate<br />
coupled with a<br />
monitor function (Massflow<br />
Monitor) aiming to<br />
compensate for the massflow<br />
estimation errors<br />
(measure errors, slipping…),<br />
basing on the<br />
thickness deviation feedback<br />
coming from the<br />
gauge at stand 1 exit.<br />
Automatic Flatness<br />
Control (AFC)<br />
The strip flatness is the<br />
most important product<br />
characteristic, along with<br />
thickness, to which the<br />
steel market is extremely sensitive.<br />
A basic requirement is that the cold rolled strip must<br />
be flat and completely free of camber; flatness defects<br />
in the final product will occur if the residual stresses<br />
remaining after rolling exceed critical values.<br />
tension<br />
from the last<br />
stand<br />
forces<br />
tension<br />
to Rewind Reel<br />
rolling direction<br />
Fig. 11 - Working scheme of the shapemeter: the rotors measure the vertical forces<br />
Fig. 11 - Schema operativo dello shapemeter: i rotori misurano le forze verticali<br />
21
22<br />
In this case, the strip will show flatness defects as wavy<br />
edges or centre buckles.<br />
Fig. 9 illustrates the flatness definition, while fig. 10<br />
shows a snapshot of the 3d representation of flatness<br />
measured during rolling.<br />
Consider that the guaranteed tolerances range around<br />
10 I.U. (International Units) and this means to detect<br />
and control a delta length between the wavy and the<br />
tight fibers of 1 mm only in a wave 10 meters long!<br />
Strip flatness is measured with a shapemeter: a segmented<br />
roll located at the 5th stand exit which measures,<br />
rotor by rotor, the vertical forces to which the<br />
strip is subjected during rolling, across the width of<br />
the strip (see fig. 11); it is then mathematically possible<br />
to obtain the longitudinal tensions from the forces<br />
and, from them, the flatness index of the strip.<br />
Roberta Gatti & Sergio Murgia<br />
Roll Selective Cooling Shapemeter<br />
Roll Bending<br />
Roll Shifting<br />
Tilting (differential gap)<br />
Asymmetric<br />
Symmetric<br />
Local<br />
ASI’s flatness control processes rough measurements<br />
coming from the shapemeter in order to extract the<br />
three components of the error that the available actuators<br />
can most efficiently correct (see fig. 12); bending<br />
and intermediate shifting quickly and accurately compensates<br />
for symmetrical defects, while tilting acts on<br />
the asymmetrical defects in the strip.<br />
Localized defects, usually a result of thermal phenomena,<br />
can be efficiently corrected by selective cooling<br />
sprays: they have a slow dynamic, but can act on a<br />
precise area of the strip.<br />
A Feedforward Force Compensation function (FFC)<br />
calculates a further contribution of bending, taking<br />
into account that the force can change during rolling,<br />
e.g. due to corrections from AGC, or from ATC.<br />
Shape Signal<br />
Components<br />
Fig. 12 - The 3 components of shape error are corrected separately Fig. 12 - Le 3 componenti dell’errore di planarità sono corrette separatamente<br />
INNOVATION<br />
La fig. 9 illustra la definizione di planarità, mentre la fig.<br />
10 mostra una rappresentazione tridimensionale della planarità<br />
misurata durante la laminazione. Si consideri che<br />
l’intervallo di tolleranza garantito è intorno alle 10 I.U., il<br />
che significa rilevare e controllare una differenza di lunghezza<br />
tra la fibra ondeggiante e quella tesa di 1 solo mm<br />
su un’onda lunga 10 m!<br />
La planarità del nastro è misurata con uno shapemeter: si<br />
tratta di un rullo segmentato posizionato all’uscita della<br />
quinta gabbia in grado di misurare, rotore per rotore, le<br />
forze verticali a cui il nastro è soggetto durante la laminazione,<br />
sulla larghezza del nastro stesso (v. fig. 11); dopodiché,<br />
dalle forze è possibile calcolare matematicamente i<br />
tiri longitudinali e, da essi, l’indice di planarità del nastro.<br />
Il controllo di planarità di ASI processa le misure grezze<br />
provenienti dallo shapemeter ed estrae le tre componenti<br />
dell’errore che possono essere efficacemente correcti dagli<br />
attuatori disponibili (v. fig. 12); il bending e lo shifting intermedio<br />
sono in grado di correggere velocemente ed accuratamente<br />
i difetti simmetrici, mentre il tilting (posizione<br />
differenziale dei cilindri) agisce sui difetti asimmetrici del<br />
nastro. I difetti locali, che di solito sono il risultato di fenomeni<br />
termici, possono essere efficacemente corretti mediante<br />
il raffreddamento selettivo dei cilindri di lavoro:<br />
hanno una dinamica lenta, ma possono agire su ben precise<br />
zone del nastro. Infine, la funzione di compensazione<br />
di forza in anello aperto calcola un ulteriore contributo di<br />
bending in base alle variazioni di forza che possono avvenire<br />
durante la laminazione, p. es., dovute a correzioni dell’AGC<br />
o dell’ATC.<br />
Fig. 13 - 5-Stand Tandem Mill (PRC) Fig. 13 - Tandem a 5 gabbie (China)<br />
23
24<br />
Lanfranco Urli<br />
ARTICS, ASI Real Time Integrated<br />
Control System improvements<br />
using industrial ethernet<br />
INTRODUCTION<br />
Modern automation platforms need to replace legacy field<br />
bus, for drive and remote I/O, based on RS485 standard and<br />
the communication between the control systems, with Ethernet<br />
management. This improvement allows an increase in performance<br />
of the control system and makes the recovery of<br />
diagnostic information easier. The aim of this paper is to illustrate<br />
the application of modern Ethernet communications<br />
to a real time based automation platform: ARTICS.<br />
About 30 years after the first development, made by Xerox,<br />
on Ethernet, IEC (International Electrotechnical Commission)<br />
decided to tackle the standardization of Real-Time Ethernet.<br />
Ethernet was designed for computer networks without realtime<br />
requirements. Because of its media access control (Carrier<br />
Sense Multiple Access with Collision Detection -<br />
CSMA/CD) it is not deterministic and its behaviour does not<br />
allow the management of real-time constraints.<br />
Today Ethernet is becoming the first solution for industrial<br />
communications in the metals industry, replacing all other<br />
LAN standards such as token ring, Fiber Distributed Data Interface<br />
(FDDI) and Attached Resource Computer Network<br />
(ARCNET) based on RS485 standard. Demand for Ethernet<br />
as a real-time control network is increasing because Ethernet<br />
offers many benefits over existing solutions. If Ethernet is<br />
used as a control network, 10 Gbps Ethernet offers much extended<br />
bandwidth for field bus networks (such as the 12<br />
Mbps of ProfiBus) and can also support real-time communication.<br />
Industrial applications, such as in the metals industry, implement<br />
distributed tasks in their automation systems that require<br />
synchronization in order to guarantee the real-time<br />
features. Traditional Ethernet and field bus systems cannot<br />
handle these requirements, but real time Industrial Ethernet<br />
allows cycle times less than one millisecond.<br />
AUTOMATION PLATFORM<br />
An industrial automation platform can be described using five<br />
levels, from fieldbus to production planning to Enterprise Resource<br />
Planning.<br />
Different process cycle times, of course, must be assigned to<br />
every layer. This concept can be well illustrated by using the<br />
pyramidal model of fig. 1.<br />
Every automation layer has different necessities, so some protocols<br />
can be evaluated (see Table I).<br />
INNOVATION<br />
PROTOCOL APPLICATION<br />
Protocol based directly Field busExit thickness<br />
on layer 2 of ISO/OSI model<br />
ARCNET over Ethernet Communications between<br />
different control systems<br />
OPC HMI and other types<br />
of data acquisition systems<br />
Tab. 1 - Protocols and applications<br />
Tab. 1 - Schema operative dello shapemeter: i rotori misurano le forze verticali<br />
ProcessTime<br />
LEVEL 2<br />
hours<br />
minutes<br />
0.1 sec<br />
0.01 sec<br />
Autoadaptive<br />
Mathematical<br />
Models<br />
0.001 sec<br />
Measures and Events<br />
References<br />
Planning<br />
Production<br />
Level Level 3 3<br />
Process<br />
Automation<br />
Basic<br />
Level Level 2 2<br />
Automation<br />
Drives,<br />
Level 1 Level 1<br />
Motors,<br />
Sensors<br />
Level 0 Level 0<br />
+<br />
-<br />
LEVEL 1<br />
REG<br />
COMPANY<br />
PLANT<br />
AREA<br />
LEVEL 0<br />
PLANT<br />
INDUSTRIAL ETHERNET IMPROVEMENT<br />
BETWEEN LEVEL 0 AND LEVEL 1<br />
In the metals industry, the automation system is mostly<br />
based on real-time operating systems (RTOS) and hard realtime<br />
criteria must be respected. In particular, field bus communication<br />
must be faster than the application tasks for<br />
process control.<br />
Till now Profibus was the best solution for communication<br />
between PLC/DCS , sensors and drives and the following<br />
scheme has been used inside many plants<br />
But today we have to speak about “Industrial Ethernet”.<br />
For this reason ARTICS has been upgraded to the modern<br />
communication model for automation platform.<br />
Several communication protocols using Ethernet for field<br />
bus have emerged over the past years: some of them are<br />
based on TCP (Modbus TCP) or UDP (Modbus UDP) and<br />
some others are built directly using Ethernet link layer (Ethernet<br />
Powerlink, EtherCAT, Profinet RT, Profinet IRT, Eth-<br />
CELL<br />
FIELD<br />
Fig. 1 - Conceptual architecture of an industrial control system, where automation levels<br />
with their typical cycle times are highlighted.<br />
Fig. 1 - Architettura concettuale di un sistema di controllo di tipo industriale, in cui<br />
sono evidenziati i livelli di automazione e la durata tipica dei cicli.<br />
Miglioramenti del sistema<br />
integrato di controllo ARTICS,<br />
legati all’uso di ethernet di tipo<br />
industriale<br />
INTRODUZIONE<br />
Le piattaforme moderne di automazione richiedono<br />
la sostituzione del bus di campo legacy, per il comando<br />
e l’ I/O remoto, basato sullo standard RS485<br />
e la comunicazione tra sistemi di controllo, con la gestione<br />
Ethernet. Questo miglioramento permette un<br />
incremento delle prestazioni del sistema di controllo<br />
e facilita il recupero delle informazioni diagnostiche.<br />
Lo scopo del presente articolo è di illustrare l’applicazione<br />
delle comunicazioni moderne Ethernet su<br />
una piattaforma di automazione operante in tempo<br />
reale: ARTICS.<br />
Circa 30 anni dopo il primo sviluppo, realizzato da<br />
Xerox, sull’Ethernet, l’IEC - International Electrotechnical<br />
Commission (Commissione elettrotecnica internazionale)<br />
ha deciso di standardizzare il “Real-Time<br />
Ethernet” (Ethernet per applicazioni in tempo reale).<br />
Ethernet è stato progettato per reti di computer senza<br />
requisiti di funzionamento in tempo reale. A causa del<br />
proprio controllo dell’accesso al mezzo (accesso multiplo<br />
tramite rilevamento della portante con rilevamento<br />
delle collisioni - CSMA/CD), esso non è<br />
deterministico ed il proprio comportamento non permette<br />
la gestione di vincoli in tempo reale.<br />
Oggi Ethernet sta diventando la prima soluzione per<br />
le comunicazioni industriali nell’industria metallurgica,<br />
sostituendo tutti gli altri standard LAN quali<br />
reti “Token ring”, Fiber Distributed Data Interface<br />
(FDDI) e Attached Resource Computer Network<br />
(ARCNET) basati sullo standard RS485. La richiesta<br />
di Ethernet come rete di controllo in tempo reale è<br />
in aumento poiché Ethernet offre innumerevoli vantaggi<br />
sulle soluzioni esistenti. Utilizzando Ethernet<br />
come una rete di controllo, Ethernet a 10 Gbps offre<br />
una banda molto più estesa (quale il 12 Mbps di<br />
ProfiBus) e può inoltre supportare la comunicazione<br />
in tempo reale.<br />
I sistemi di automazione delle applicazioni industriali,<br />
quali ad esempio dell’industria metallurgica,<br />
presentano task distribuiti che richiedono la sincronizzazione,<br />
per poter garantire il funzionamento in<br />
tempo reale. I sistemi con Ethernet tradizionale e con<br />
bus di campo non possono soddisfare questi requisiti,<br />
mentre l’Ethernet industriale in tempo reale permette<br />
cicli inferiori ad un millisecondo.<br />
PIATTAFORMA DI AUTOMAZIONE<br />
Una piattaforma di automazione industriale può essere<br />
descritta utilizzando cinque livelli, dal bus di<br />
campo alla pianificazione della produzione e delle risorse<br />
di impresa (ERP).<br />
Naturalmente ad ogni livello dovranno essere assegnati<br />
diversi cicli di durata del processo. Questo concetto<br />
può essere illustrato chiaramente utilizzando il<br />
modello piramidale rappresentato in Fig. 1.<br />
Ciascun livello di automazione presenta necessità diverse,<br />
quindi alcuni protocolli possono essere valutati<br />
(vedere Tabella I).<br />
25
26<br />
ernet/IP, Sercos III). The best performance can be obtained<br />
by using the last family of protocols based directly<br />
on layer 2 of ISO/OSI model, as shown in the<br />
following table.<br />
Today, EtherCAT is becoming the most important fieldbus<br />
inside ARTICS platform. EtherCAT (IEC 61158 –<br />
IEC 61784) is a master-slave communication protocol,<br />
based on IEEE 802.3 standard and the master cycle<br />
time can be in the microsecond range and can use the<br />
standard infrastructure elements as switches for the<br />
networking of devices.<br />
AMS<br />
Adaptor Sensor<br />
Lanfranco Urli<br />
DP master (class 1)<br />
FIELD BUS MAX DEVICES APPLICATION<br />
AS-Interface 62 NO<br />
CANOpen 127 NO<br />
ControlNet 99 NO<br />
CC-Link 64 NO<br />
DeviceNet 64 NO<br />
EtherCAT 65536 YES<br />
Ethernet Powerlink 240 YES<br />
EtherNet/IP almost unlimited NO<br />
Interbus 511 NO<br />
LanWorks 32000 NO<br />
Modbus 246 NO<br />
PROFIBUS DP 126 NO<br />
PROFIBUS PA 126 NO<br />
PROFINET IO almost unlimited NO<br />
PROFINET IRT almost unlimited YES<br />
SERCOS III 511 YES<br />
SERCOS interface 254 YES<br />
Foundation Fieldbus H1 240 NO<br />
PROFIBUS-DP<br />
DP slaves<br />
INDUSTRIAL ETHERNET IMPROVEMENT<br />
INSIDE LEVEL 1<br />
ARCNET is an embedded networking technology wellsuited<br />
for real-time control applications in both the industrial<br />
and commercial marketplaces.<br />
ARCNET was originally developed by the Datapoint<br />
Corporation as a high-speed local area network (LAN)<br />
and has been frequently used in office automation applications.<br />
Like Ethernet and Controller Area Network<br />
(CAN), ARCNET is a data-link layer technology with<br />
no defined application layer. Designers write their own<br />
Decentralized inputs and outputs<br />
AMS<br />
application layer to meet their particular needs and frequently<br />
do not advertise the fact that ARCNET is being<br />
used in their product. ARCNET receives no name<br />
recognition, but is frequently the network of choice in<br />
embedded applications.<br />
INNOVATION<br />
MIGLIORAMENTO DELL’ETHERNET INDUSTRIALE<br />
TRA LIVELLO 0 E LIVELLO 1<br />
Nell’industria metallurgica, i sistemi di automazione sono<br />
principalmente basati su sistemi operativi in tempo reale<br />
(RTOS) e si devono rispettare severi criteri riguardo alla<br />
capacità di funzionamento in tempo reale. In particolare,<br />
la comunicazione del bus di campo deve essere più veloce<br />
dei task dell’applicazione per il controllo del processo.<br />
Fino ad ora Profibus ha rappresentato la soluzione migliore<br />
per la comunicazione tra PLC/DCS, sensori e comandi, e<br />
lo schema seguente è stato utilizzato in molti impianti.<br />
Oggi invece si deve parlare di “Ethernet industriale”.<br />
Per questo motivo ARTICS ha subito un aggiornamento al<br />
modello di comunicazione moderna per piattaforme di automazione.<br />
Negli anni passati sono emersi parecchi protocolli di comunicazione<br />
che utilizzano Ethernet per il bus di campo:<br />
alcuni di essi basati su TCP (Modbus TCP) o UDP (Modbus<br />
UDP) ed altri costruiti direttamente utilizzando il livello<br />
di collegamento Ethernet (Ethernet Powerlink,<br />
EtherCAT, Profinet RT, Profinet IRT, Ethernet/IP, Sercos<br />
III). Le prestazioni migliori possono essere ottenute utilizzando<br />
l’ultima famiglia di protocolli basati direttamente<br />
sul livello 2 del modello ISO/OSI, come mostrato nella tabella<br />
seguente. Oggi EtherCAT sta diventando il bus di<br />
campo più importante all’interno della piattaforma AR-<br />
TICS. EtherCAT (IEC 61158 - IEC 61784) è un protocollo<br />
di comunicazione del tipo master-slave, basato sullo standard<br />
IEEE 802.3 e la durata del ciclo master può essere<br />
nell’ordine dei microsecondi e può utilizzare elementi standard<br />
dell’infrastruttura, quali switch, per il collegamento<br />
in rete dei dispositivi.<br />
MIGLIORAMENTO DELL’ETHERNET INDUSTRIALE<br />
NEL LIVELLO 1<br />
ARCNET è una tecnologia di rete integrata adatta per applicazioni<br />
di controllo in tempo reale sia in ambito industriale<br />
sia in ambito commerciale. ARCNET in origine è<br />
stato sviluppato da Datapoint Corporation come rete locale<br />
(LAN) ad alta velocità ed è stato utilizzato frequentemente<br />
in applicazioni di burotica.<br />
Analogamente all’Ethernet ed al Controller Area Network<br />
(CAN), ARCNET è una tecnologia di collegamento dati a<br />
livelli, senza alcun livello applicazioni definito. I progettisti<br />
compilano il proprio livello applicazioni in modo da sod-<br />
Originally introduced at about the same time as Ethernet,<br />
ARCNET incorporates a token-passing protocol<br />
where media access is determined by the station with<br />
the token.<br />
When a station receives the token, it can either initiate<br />
a transmission to another station or it must pass the<br />
token to its logical neighbor.<br />
disfare le proprie particolari esigenze e frequentemente non<br />
pubblicizzano il fatto che si utilizzi ARCNET nei loro prodotti.<br />
ARCNET, sebbene non abbia alcuna notorietà, rappresenta<br />
spesso la scelta utilizzata per le reti in applicazioni<br />
integrate.<br />
Introdotto originariamente nello stesso periodo dell’Ethernet,<br />
ARCNET incorpora un protocollo “token passing” in<br />
cui l’accesso è determinato dalla stazione con il token.<br />
Quando una stazione riceve il token, può iniziare la trasmissione<br />
ad un’altra stazione o dovrà passare il token alla<br />
stazione vicina. Tutte le stazioni sono considerate alla pari<br />
e nessuna stazione può consumare tutta la banda disponibile,<br />
poiché ad ogni passaggio del token può essere inviato<br />
un solo pacchetto. Questo schema evita collisioni e fornisce<br />
ad ARCNET il maggior vantaggio nelle applicazioni in<br />
tempo reale: essere un sistema deterministico. Essendo deterministico,<br />
il progettista può calcolare precisamente il<br />
tempo richiesto da una particolare stazione per accedere<br />
alla rete ed inviare un messaggio. Ciò si rivela particolarmente<br />
importante per applicazioni di controllo e/o di robotica,<br />
in cui sono richieste risposte tempestive o<br />
movimenti coordinati.<br />
ARCNET su Ethernet permette l’uso di mezzi più potenti<br />
per lo scambio di dati. Tutte le caratteristiche tipiche di AR-<br />
CNET, innanzitutto il determinismo, sono conservate, ma<br />
con un miglioramento significativo delle prestazioni.<br />
Oggi il protocollo di livello fisico RS485 è sostituito dal<br />
protocollo Fast Ethernet con prestazioni ad alta velocità.<br />
Questo protocollo è chiamato EtherARC (ARCNET su<br />
mezzi Ethernet). Inoltre, il mezzo Ethernet permette unlayout<br />
con topologia a stella, con un’ottimizzazione significativa<br />
del cablaggio. È inoltre più facile utilizzare la fibra<br />
ottica senza la necessità di inserire particolari convertitori,<br />
come nel caso dell’RS485.<br />
Il protocollo EtherARC, basato sull’IEEE 802.3, è stato<br />
implementato per la piattaforma ARTICS su scheda PMC.<br />
CONCLUSIONI<br />
I miglioramenti descritti nei capitoli precedenti permettono<br />
ad ARTICS di incrementare le prestazioni dello scambio<br />
dati tra i vari livelli della piattaforma di automazione ASI<br />
e permettono ad ARTICS di essere competitivo nel mondo<br />
dell’automazione industriale del futuro.<br />
All stations are considered peers and no station can<br />
consume all the bandwidth since only one packet can<br />
be sent at each token pass. This scheme avoids collisions<br />
and gives ARCNET its greatest advantage in realtime<br />
applications: it is deterministic.<br />
By being deterministic, the designer can accurately calculate<br />
the time that a particular station requires to gain<br />
access to the network and send a message.<br />
27
28<br />
This is of particular importance for control and/or robotic<br />
applications where timely responses or coordinated<br />
motions are needed.<br />
ARCNET over Ethernet allows the use of a newer and<br />
more powerful media for data exchange. All characteristic<br />
features of ARCNET, first of all determinism, are<br />
preserved but with a significant improvement in performance.<br />
Today the RS485 physical layer protocol is replaced by<br />
Fast Ethernet protocol with high speed performance .<br />
This protocol is named EtherARC (ARCNET over Ethernet<br />
media). Further, Ethernet media allows a star<br />
EtherARC<br />
EtherARC Station<br />
Lanfranco Urli<br />
SWITCH ETHERNET<br />
topology layout which significantly streamlined the<br />
wiring. It is also easier to use optical fiber without<br />
using special media converter, as in the case of RS485.<br />
EtherARC protocol , based on IEEE 802.3, was implemented<br />
for ARTICS platform on PMC card.<br />
CONCLUSIONS<br />
The improvements described in the previous chapters<br />
allows ARTICS to increase the performances for data<br />
exchange between different layers of ASI automation<br />
platform and allows ARTICS to be competitive in the<br />
future of industrial automation world.<br />
AMS: <strong>Ansaldo</strong> Micro System<br />
AMS AMS AMS<br />
Power AMS high speed<br />
multiprocessing controllers<br />
EtherARC Station<br />
Mathematical models and production planning stations<br />
Field Bus<br />
Third Party Products<br />
(remote I/O, Sensors etc.)<br />
Level 2 Fast Ethernet, TCP/IP<br />
Operator and engineering stations<br />
HMI & Maintenance Fast Ethernet, TCP/IP<br />
Real Time Network<br />
SmartPRO<br />
AMS control unit<br />
Field Bus<br />
Third Party Products<br />
EtherARC Station<br />
INNOVATION<br />
Drives<br />
29
30<br />
Aleksandra Ovcharenko<br />
Brand labeling agreement<br />
On 8, July <strong>2011</strong> a landmark Agreement<br />
was signed between OJSC Elektrogaz,<br />
subsidiary of Gazprom, and<br />
<strong>Ansaldo</strong> <strong>Sistemi</strong> <strong>Industriali</strong> S.p.A. (ASI).<br />
Brand Labeling Agreement is to regulate<br />
the joint activities in terms of marketing<br />
and intellectual property. The<br />
Contract represents a real milestone<br />
for the cooperation and business development<br />
that would evolve in a fullscale<br />
production localization in<br />
Krasnodar, Russia.<br />
The subject of cooperation is LV drives<br />
with the power range from 4 kW up to<br />
400 kW that would be labeled by both<br />
trademarks and sold either stand-alone<br />
or integrated in the cabinets / containers<br />
on the Russian market for different<br />
applications: fans, pumps, air and oil<br />
cooling systems, various technological<br />
needs and auxiliary applications.<br />
For this purpose has been elaborated a<br />
new logo “GTR3000” where “R” stands<br />
for Russia.<br />
Production facility selected for the project<br />
implementation is situated in Afip<br />
plant in Krasnodar, South of Russia,<br />
and represents one of the manufacturing<br />
branches of Elektrogaz.<br />
The product is engineered to provide<br />
maximum control and efficiency.<br />
Thus with our technological cutting<br />
edge and flexibility coupled with Elektrogaz<br />
know-how and application experience<br />
customers can rest assured<br />
that they will get the maximum uptime<br />
performance, contributing to increased<br />
production capacity and lower<br />
operating and maintenance expenses.<br />
In future we plan to cover with the solution<br />
all the Gazprom needs for LV<br />
variable frequency converters settling<br />
in this way the problem of equipment<br />
unification and energy saving program.<br />
The common product would serve the<br />
INTEGRITY<br />
existing vast gas infrastructure and could be integrated in the<br />
greenfield gas pipeline projects as Nord Stream and South<br />
Stream.<br />
We believe the project will be our springboard in the region that<br />
would encourage a deeper penetration of ASI to the Russian<br />
market through developing the presence of production base,<br />
improving the competitive position in the region due to costs<br />
reduction and adaptation of the product to the local requirements,<br />
setting up an engineering and service center on the basis<br />
of product localization and would foster a further business expansion.<br />
For the reference<br />
Elektrogaz provides the repair and maintenance services in oil<br />
and gas industry for over 25 years. Today the company operates<br />
in several levels and is an integral partner of Gazprom for all the<br />
large projects.<br />
The Company operates in 3 levels: contracting services activities<br />
(Capital repairs, technical services, construction and erection<br />
works, commissioning of the energy equipment of Gazprom);<br />
manufacturing (power transformers, panels, package transformer<br />
substations, etc.); complex design activities.<br />
Accordo di brand labeling<br />
Lo scorso 8 luglio <strong>Ansaldo</strong> <strong>Sistemi</strong> <strong>Industriali</strong> (ASI) ha firmato<br />
un accordo con OJSC Elektrogaz, società controllata<br />
da Gazprom.<br />
L’accordo di Brand Labeling ha lo scopo di regolamentare<br />
le attività comuni in riferimento alla proprietà intellettuale<br />
e di marketing. Il contratto rappresenta un ottimo<br />
punto di partenza per la cooperazione e lo sviluppo commerciale<br />
che evolverà in una produzione locale a Krasnodar,<br />
in Russia.<br />
L’oggetto della cooperazione sono i drives di bassa tensione<br />
con gamma di potenza da 4 kW a 400 kW, che<br />
verranno marchiati con i loghi di entrambe le società e<br />
venduti, sia stand-alone sia integrati nel quadro o container,<br />
sul mercato russo per diverse applicazioni: ventilatori,<br />
pompe, sistemi di raffreddamento ad aria ed olio,<br />
diverse esigenze tecnologiche e le applicazioni ausiliarie.<br />
A questo scopo è stato elaborato un nuovo logo<br />
"GTR3000" dove "R" sta per Russia.<br />
La sede produttiva selezionata per la realizzazione del<br />
progetto si trova nell’impianto AFIP a Krasnodar, nel sud<br />
della Russia, e rappresenta uno delle linee di produzione<br />
di Elektrogaz.<br />
La linea di prodotto è progettata per fornire il massimo<br />
controllo ed efficienza grazie alla nostra tecnologia all’avanguardia<br />
e alla flessibilità congiuntamente alle conoscenze<br />
di mercato di Elektrogaz; garantiremo così ai<br />
nostri clienti le massime performance up-time contribuendo<br />
ad incrementare la capacità produttiva e a diminuire<br />
le spese di funzionamento e mantenimento del<br />
loro impianto.<br />
A regime, saremo in grado con le nostre soluzioni, di<br />
soddisfare tutte le esigenze di Gazprom legate ai convertitori<br />
di frequenza variabile risolvendo in questo modo<br />
il problema dell'unificazione dei componenti e attuando<br />
il programma di risparmio energetico. La linea di prodotto<br />
sarà in grado di adattarsi alla vasta infrastruttura<br />
di gas esistente e potrà essere integrata nei progetti<br />
green-field per la costruzione di gasdotti come il Nord<br />
Stream e South Stream.<br />
Questo progetto rappresenta il nostro trampolino di lancio<br />
nell’area russa; favorirà una maggiore penetrazione<br />
di ASI nel mercato attraverso lo sviluppo di una presenza<br />
produttiva e un generale miglioramento della nostra posizione<br />
competitiva nella regione dovuto alla riduzione<br />
dei costi e all'adattamento del prodotto ai requisiti locali;<br />
infine la creazione di un centro di ingegneria e di service<br />
sulla base della localizzazione del prodotto favorirà un’ulteriore<br />
espansione del business.<br />
Per saperne di più<br />
Elektrogaz fornisce servizi di riparazione e manutenzione<br />
nel settore oil&gas da oltre 25 anni. Oggi l'azienda opera<br />
a vari livelli della filiera ed è partner di Gazprom per tutti<br />
i progetti di grandi dimensioni. La società opera a 3 livelli:<br />
attività di service (riparazioni, servizi tecnici, lavori costruttivi,<br />
messa in servizio dei componenti di Gazprom),<br />
manifatturiero (trasformatori, pannelli, sottostazioni,<br />
ecc), complesse attività di progettazione.<br />
31
32<br />
Kaila Haines<br />
DALÌ AND THE IRRELEVANCE<br />
OF PERCEPTION<br />
Everyone knows Dalì . Salvador Dalì, born in Spain<br />
1904, who turned the artistic world on its ear by<br />
launching not only the surrealist movement but also<br />
art as a commercial industry.<br />
In the collective imagination of the time, art was an<br />
aristocratic activity. The convention up until that time<br />
was the classic image of the struggling, suffering artist<br />
connected to the world through a series of wealthy<br />
benefactors who understood the artist’s talent and<br />
were able to promote his art in the world at large.<br />
That these same people were also able to make significant<br />
amounts of money by selling and reselling<br />
the artist’s work, was considered part of the price of<br />
being an artist.<br />
Dalì seemed to flout convention, taking the promotion<br />
of his work primarily into his own hands. He also<br />
set about to develop large quantities of images that<br />
he then turned into commercial products becoming<br />
his own corporation.<br />
Dalì Inc. did more than flood the market with products.<br />
It inflamed the imagination, creating a strong<br />
demand for his uniquely bizarre vision of the world.<br />
Dalì ’s art challenged our perception by distorting our<br />
world and delving into landscapes of the subconscious.<br />
Art after Dalì would never be the same again.<br />
However, the truth of Dalì ’s life was quite different<br />
from the image we have of him.<br />
Dalì was an aristocrat from birth, well able to support<br />
himself and his art. After a falling out with his father<br />
caused him to be cut off from his family’s wealth, he<br />
was taken under the wings of several wealthy and influential<br />
benefactors such as Julian Levy and Edward<br />
James, who did much to promote his success.<br />
In other words, despite the collective myth, Dalì ’s<br />
artistic career differed little from other artists of his<br />
time. Dalì Inc. was the myth generated after the fact<br />
by Dalì ’s success.<br />
Today we live in a world of myth. Through publicity,<br />
marketing and social networks the collective memory,<br />
INTELLECT<br />
our perception of the world, has never been more important,<br />
if not more real. And yet, it is becoming increasingly<br />
difficult to separate fact from fiction.<br />
Even more disconcerting, as the recent tragedy in Norway<br />
sadly demonstrated, facts can often be lost in the sea of fiction<br />
that is out there. Every day we turn on the television<br />
to hear one disturbing piece of news after another – the US<br />
debt crisis, rampant starvation and draught in Africa, the<br />
near collapse of Greece.<br />
The pertinence of these reflections for us is that we need<br />
to keep focused. Business is all about relations. By focusing<br />
on our customers and their needs, by getting to know them<br />
intimately, by favoring a collaborative environment, we are<br />
able to share essential information and find solutions that<br />
allow us to grow, despite the economic turmoil around us.<br />
Dalì remained focused on his art his entire lifetime. Despite<br />
criticism and attacks concerning his political affiliations<br />
and the eccentricity of his lifestyle, Dalì continued his<br />
artistic expression, adapting his medium and his subjects<br />
to the changes he saw taking place in the world around<br />
him. Today, whether we perceive Dalì as an artistic maestro<br />
or a charlatan, is irrelevant. His work will remain as a<br />
testimony for future generations. In other words, it is<br />
through concrete results that we are ultimately measured.<br />
Dalì e l’irrilevanza della percezione<br />
Tutti conoscono Dalì. Salvador Dalì, nato in Spagna<br />
nel 1904, ha trasformato il mondo artistico con il movimento<br />
surrealista e trasformando l'arte in un’industria<br />
commerciale. Nell'immaginario collettivo del<br />
tempo, l'arte era un'attività aristocratica. La convenzione<br />
fino a quel momento vedeva l’artista come sofferente<br />
e mantenuto da una serie di ricchi benefattori<br />
che avevano capito il suo talento ed erano in grado<br />
di promuovere la sua arte nel mondo, guadagnando<br />
così ingenti somme di denaro vendendone e rivendendone<br />
le opere.<br />
Dalì sembrava beffarsi delle convenzioni, svolgendo<br />
da sé la promozione del suo lavoro. Egli decise di sviluppare<br />
una grande quantità di immagini che poi trasformò<br />
in prodotti commerciali per la sua “azienda”.<br />
La Dalì Inc. ha così inondato il mercato con i suoi prodotti,<br />
solleticando la fantasia e creando una forte domanda<br />
per la sua visione unica e bizzarra del mondo.<br />
L'arte di Dalì ha sfidato la nostra percezione, alterato<br />
il nostro mondo e approfondito i paesaggi del subconscio.<br />
L’arte dopo Dalì non sarà più la stessa.<br />
Tuttavia, la verità sulla vita di Dalì è molto diversa dall'immagine<br />
che abbiamo di lui. Dalì era un aristocratico<br />
dalla nascita in grado di mantenere se stesso e la<br />
sua arte. Un litigio con il padre lo tagliò fuori dalla ricchezza<br />
della sua famiglia e dovette così passare sotto<br />
la protezione di diversi ricchi e influenti benefattori,<br />
come Julian Levy e Edward James, che contribuirono<br />
molto per promuovere il suo successo. In altre parole,<br />
nonostante il mito collettivo, la carriera artistica di Dalì<br />
differisce poco da quella degli altri artisti del suo<br />
tempo. Dalì Inc. è frutto del mito generato a seguito<br />
del successo dell’artista. Oggi viviamo in un mondo di<br />
miti. Attraverso la pubblicità, il marketing e i social<br />
network, la memoria collettiva, ovvero la nostra percezione<br />
del mondo, non è mai stata più importante:<br />
sta diventando sempre più difficile separare la realtà<br />
dalla finzione. È ancora più sconcertante pensare che<br />
fatti reali, come la tragedia recente in Norvegia ha tristemente<br />
dimostrato, possano perdersi nel mare della<br />
finzione. Ogni giorno accendiamo il televisore per<br />
ascoltare una serie di notizie inquietanti: la crisi degli<br />
Stati Uniti, la fame dilagante in Africa, la Grecia sull’orlo<br />
della crisi.<br />
La riflessione che possiamo trarre è che abbiamo bisogno<br />
di mantenere alta la concentrazione. Il business è<br />
una questione di relazioni: focalizzando l'attenzione<br />
sui nostri clienti e sulle loro esigenze, cercando di conoscerli<br />
nel profondo e favorendo un ambiente collaborativo,<br />
siamo in grado di condividere informazioni<br />
essenziali e trovare soluzioni che ci permettono di crescere,<br />
nonostante la crisi economica che ci circonda.<br />
Dalì è rimasto concentrato sulla sua arte per tutta la<br />
sua vita. Nonostante le critiche e gli attacchi sul suo<br />
pensiero politico e sull'eccentricità del suo stile di vita,<br />
Dalì ha portato avanti la sua espressione artistica, adattando<br />
i mezzi e i suoi soggetti ai cambiamenti in atto<br />
nel mondo che lo circondava. Oggi è irrilevante considerare<br />
Dalì come un maestro d'arte o come un ciarlatano:<br />
ciò che conta è che il suo lavoro rimarrà come<br />
testimonianza per le generazioni future. In altre parole,<br />
è attraverso risultati concreti che verremo misurati.<br />
33
34<br />
Elena Ercoli<br />
NATIVE VIEWS: ACQUILEIA<br />
Aquileia is a small municipality situated on the banks<br />
of the Natissa River, in the northern part of the<br />
province of Udine, in the region of Friuli.<br />
The town has a long history running back to ancient<br />
times, and is one of Italy’s most important archaeological<br />
sites. There are therefore many reasons to recommend<br />
a visit.<br />
The history of the town<br />
“…nec non cum Venetis Aquilieia perfurit armis…”<br />
wrote the Latin poet, Silio Italico, describing the<br />
events of the Second Punic War (228-201 B.C.) when<br />
the Veneti and Gallo-Carni formed an alliance with<br />
Rome and sent a corps of soldiers to help resist the<br />
advance of Hannibal’s Carthaginian forces.<br />
The fact that Aquileia was able to send troops to help<br />
Rome against Hannibal implies that even before the<br />
time of Roman colonisation, the town must already<br />
have been a significant centre with good military organisation.<br />
So, when the Romans occupied it, Aquileia<br />
was already playing a strategic role, above all in terms<br />
of land, river and maritime communications.<br />
It developed this function under Roman rule, becoming<br />
first the principal hub for the Roman world within<br />
the eastern Alpine region, and later the main centre<br />
from which Christianity spread towards the north and<br />
east, as far as the Danube and Balkan territories.<br />
With Roman occupation, the Roman language also<br />
spread rapidly. It is possible that the regional dialect<br />
which came to be spoken by the inhabitants of Friuli<br />
originated from a mix of Latin and the language of<br />
the native people of that time.<br />
There are other signs which indicate Roman influence.<br />
Indeed, today’s roads still largely trace the old<br />
Roman network, in which the roads running northsouth<br />
were known as “cardi”, and those travelling<br />
east-west were called “decumani”. The administrative<br />
complex (the forum, Curia and public basilica),<br />
which formed the town centre, was situated exactly<br />
on the intersection of the “cardo” and the principal<br />
“decumano”.<br />
INTELLECT<br />
Thanks to a good<br />
road network and<br />
a substantial river<br />
port, Aquileia grew<br />
in importance as<br />
a commercial centre,<br />
and developed<br />
quite a sophisticated<br />
craft industry,<br />
producing valuable<br />
objects such<br />
as glassware, amber-work,<br />
pottery<br />
and jewellery.<br />
Aquileia was thrown into crisis by the arrival of Attila, who<br />
overran and destroyed the town on July 18th 452.<br />
The local inhabitants fleeing Aquileia were forced to build<br />
a new future in the neighbouring centre of Grado.<br />
Legends<br />
The invasion of the Huns and the conquest of Aquileia by<br />
Attila left a deep impression on the collective memory.<br />
Even today, the local parlance bestows the name "Attila"<br />
on anyone displaying particularly aggressive or destructive<br />
behaviour. There are many legends surrounding this character<br />
in relation to the town, the three most common of<br />
which are as follows:<br />
"The Siege". Aquileia was putting up strong resistance<br />
against the invading forces. Attila was on the point of ordering<br />
his men to retreat when he saw some storks with<br />
their young flying away from the town. He then realised<br />
that Aquileia no longer had enough provisions to feed the<br />
population, so he maintained the siege for a few more days<br />
and was then able to take the town.<br />
"The Hill". After setting light to the town, Attila, by now a<br />
good distance away, gave orders to his warriors to fill their<br />
helmets with soil and tip it out on a particular spot. He had<br />
a large army, so the soldiers soon managed to build a small<br />
hill out of this earth, from the top of which Attila was able<br />
to watch the smoke rising from the burning town. It is said<br />
that this is the hill on which the castle of Udine was constructed.<br />
However, other places in the region also lay claim<br />
to the same origin.<br />
"The Well of Gold". Some of the inhabitants of Aquileia<br />
managed to escape before the fire and found refuge on the<br />
Island of Grado. However, before fleeing they ordered their<br />
slaves to dig a well in which they hid all their treasure and<br />
golden objects. In order to maintain secrecy, the slaves<br />
were drowned, and the well of gold has never been found.<br />
Diario di viaggio:<br />
Acquileia<br />
Aquileia è un piccolo comune friulano situato nella<br />
parte meridionale della provincia di Udine, sulle rive<br />
del fiume Natissa. La cittadina vanta trascorsi antichissimi<br />
ed è per questo uno dei siti archeologici più importanti<br />
di tutta l’Italia. Per tutti questi motivi, vi<br />
consigliamo la visita.<br />
La storia<br />
“…nec non cum Venetis Aquilieia perfurit armis…”<br />
scriveva il poeta latino Silio Italico cantando le gesta<br />
della seconda guerra punica (228-201 a.C.) quando<br />
Veneti e Gallo-Carni si allearono a Roma ed inviarono<br />
in suo soccorso un corpo di truppe a contrastare<br />
l’avanzata dei Cartaginesi condotti da Annibale. E ciò<br />
segnala che Aquileia doveva essere già allora, prima<br />
della colonizzazione romana, una città potente ed organizzata<br />
militarmente, tanto da essere in grado di<br />
spedire truppe in aiuto di Roma minacciata da Annibale.<br />
Così, al momento della penetrazione romana,<br />
Aquileia aveva già un ruolo importante, soprattutto in<br />
funzione delle vie di comunicazioni terrestri, fluviali<br />
e marittime, per le popolazioni del tempo, ed era destinata<br />
a sviluppare tale ruolo con la colonizzazione<br />
romana, divenendo prima il maggiore polo della romanità<br />
nell’arco alpino orientale e poi il principale<br />
centro d’irradiazione del cristianesimo verso nord e<br />
verso est, fino ai territori danubiani e balcanici.<br />
Con la romanizzazione la lingua dei Romani si diffuse<br />
rapidamente e forse dalla fusione tra il latino e la lingua<br />
degli autoctoni nacque la parlata tipica del territorio<br />
e del Friuli: la lingua friulana. Altri segni<br />
sottolineano l’influenza romana; ancora oggi infatti le<br />
strade moderne ricalcano l’antica rete viaria romana<br />
nella quale le strade con direzione nord-sud erano<br />
dette cardi, quelle con andamento est-ovest decumani<br />
e il complesso forense (foro, curia, basilica civile)<br />
costituiva il centro cittadino ed era costruito<br />
esattamente all’intersezione del cardo con il decumano<br />
principale.<br />
Grazie ad una buona rete viaria e ad un imponente<br />
porto fluviale, Aquileia divenne sempre più importante<br />
per il suo commercio e per lo sviluppo di un artigianato<br />
assai raffinato che produceva preziosi vetri,<br />
ambre, fictilia e gemme.<br />
La crisi di Aquileia arrivò in seguito alla devastazione<br />
di Attila che la occupò e la distrusse il 18 luglio 452.<br />
Gli aquileiesi fuggiti dovettero ricostruirsi un futuro<br />
nella vicina città di Grado.<br />
Leggende<br />
Nella memoria collettiva l'invasione degli Unni e la<br />
conquista di Aquileia da parte di Attila hanno lasciato<br />
una profonda impressione.<br />
Ancora oggi, nei modi di dire comuni del territorio,<br />
viene dato l'appellativo di "Attila" a chi si dimostra<br />
particolarmente aggressivo o distruttivo. Sono numerose<br />
le leggende nate su questo personaggio in relazione<br />
alla città, tre sono le più ricorrenti.<br />
35
36<br />
This myth was given such credence that right up until<br />
the First World War, contracts for the sale of land included<br />
the clause: “I sell you my field, but not the<br />
well of gold”, ensuring that the original owner would<br />
benefit from any possible discovery.<br />
A visit to Aquileia<br />
It is difficult to sum up the town of Aquileia because,<br />
although small, it offers everything to the visitor: history,<br />
art, culture and a beautiful setting bathed in a<br />
magnificent natural light.<br />
The town has been declared a World Heritage Site by<br />
UNESCO and encapsulates the atmosphere of the<br />
“lands of Aquileia”, with its lagoon, limestone crags<br />
and Alpine peaks, the rich plains of Friuli, and ageold<br />
traditions.<br />
The Basilica<br />
The many<br />
centuries of<br />
dominion by<br />
the Church of<br />
Rome are still<br />
evident in the<br />
features of the<br />
beautiful Basilica<br />
of Aquileia<br />
which, despite<br />
many later alterations<br />
and additions,<br />
still largely<br />
retains its 11th<br />
century character.<br />
Standing in<br />
the large Piazza<br />
del Capitolo, you<br />
can take in all the<br />
simple grandeur of this building at a single glance.<br />
The facade is Romanesque, with a double lancet window;<br />
the entrance is covered by a portico; the belltower,<br />
erected by Poppone in the 12th century,<br />
reaches 73 metres in height. Especially notable inside<br />
the building are the rich mosaics in the northern part<br />
of the Theodosian nave and transept.<br />
One particularly splendid and large mosaic is made<br />
up of nine panels framed by garlands of acanthus, inside<br />
which, between geometric shields, there are<br />
stylised portraits of benefactors and various symbolic<br />
representations. The latter, in accordance with the traditions<br />
of early Christianity, convey the new message<br />
of the victory of life over death, of light over darkness,<br />
Elena Ercoli<br />
and the saving rebirth of Christ. Other parts of the<br />
basilica not to be missed are the presbytery, built at<br />
the end of the 14th century; the left transept, where<br />
you can see a tomb carved with five figures of saints<br />
(Canzio, Canziano, Canzianilla, Proto and Ermacora),<br />
and the small apse of the chapel of Saint Ilario, decorated<br />
with frescoes dating from the 12th century.<br />
UNESCO granted the basilica World Heritage Status<br />
in 1998.<br />
The Monastery<br />
The Monastery complex is one of the oldest in<br />
Aquileia. Its name refers to the ancient Santa Maria<br />
Benedictine Abbey for women, which formed a central<br />
part of the town and its social life for many centuries.<br />
It was one of the richest monasteries in the<br />
Holy Roman Empire.<br />
Thanks to a good number of donations from the Patriarchs,<br />
it amassed huge financial assets and a vast<br />
amount of territory, stretching from Friuli to Istria. The<br />
oldest part of the Abbey complex consists of a 4th<br />
century Paleo-Christian basilica, burnt and damaged<br />
by Attila in 452 and then reconstructed as the Benedictine<br />
abbey church, also serving the local community.<br />
Over the course of time, other buildings were<br />
added to the church, to house the monks, visitors and<br />
pilgrims, and to serve for agricultural purposes.<br />
The Forum<br />
The forum, nowadays crossed by Via G. Augusta, was<br />
the town’s main square, and dates from the 2nd century<br />
A.D. It was surrounded by porticos, under which<br />
stood shops and public rooms for the town council,<br />
the treasury and the archives. It was here that public<br />
meetings and assemblies were held. In the legal annexe<br />
to the basilica, law cases and business dealings<br />
were discussed.<br />
The Burial Ground<br />
In the Roman era, burial places had to be situated,<br />
by law, outside the walls of the town, and from this<br />
originated the custom of locating them along the<br />
edges of the main roads, known as the “vie sepolcrali”<br />
(burial roads).<br />
Amongst the excavations at Aquileia, the burial<br />
grounds now visible include five grave areas surrounded<br />
by a fence, each of which belonged to a single<br />
family. This cemetery can be dated to between the<br />
middle of the first century A.D. and the beginning of<br />
third century, and is the only example of a Roman<br />
burial ground discovered at Aquileia.<br />
INTELLECT<br />
"L'assedio". Aquileia stava opponendo una dura resistenza agli invasori. Attila stava quasi per ordinare ai suoi la ritirata,<br />
quando vide allontanarsi in volo delle cicogne con i loro piccoli. Comprese così che ormai la città non aveva più le provviste<br />
necessarie per sfamare la popolazione e mantenne l'assedio ancora per qualche giorno riuscendo così a conquistarla.<br />
"Il colle". Una volta incendiata la città, Attila, ormai lontano, diede ordine ai guerrieri di portare della terra nei loro elmi e<br />
di riversarla in un punto prestabilito. I soldati erano molto numerosi ed in breve tempo riuscirono a formare una collinetta<br />
con la terra riportata sulla quale Attila poté osservare i fumi elevarsi dalla città incendiata. Si dice che il colle sia quello di<br />
Udine, su cui sorge il castello, ma anche altre località della regione "pretendono" di avere la stessa origine.<br />
"Il pozzo d'oro". Alcuni abitanti di Aquileia erano riusciti a fuggire prima dell'incendio, trovando rifugio nell'isola di Grado.<br />
Prima della fuga però avevano fatto scavare ai loro schiavi un pozzo in cui avevano nascosto tutti i tesori e gli oggetti d'oro.<br />
Per mantenere il segreto gli schiavi furono annegati, e il pozzo d'oro mai ritrovato. Questo mito era ritenuto talmente verosimile<br />
che, fino alla prima guerra mondiale, i contratti di compravendita dei terreni includevano la clausola "Ti vendo il<br />
campo, ma non il pozzo d'oro", assicurando l'eventuale ritrovamento al precedente proprietario.<br />
Una visita ad Aquileia<br />
Inquadrare la città di Aquileia è difficile, perché, nel suo piccolo ha tutto, storia, arte, cultura ed un'aria con una luce particolarissima.<br />
Dichiarata dall’Unesco Patrimonio dell'Umanità, Aquileia città riassume in sé l'atmosfera delle "terre di Aquileia”: la laguna,<br />
le montagne carsiche ed alpine, la ricca pianura friulana e le tradizioni millenarie.<br />
La Basilica<br />
I secoli di dominio da parte della Chiesa di Roma sono ancora oggi percepibili nelle sembianze dell’incantevole Basilica di<br />
Aquileia che, nonostante i diversi interventi posteriori, ha sostanzialmente mantenuto le fattezze dell’XI secolo. L’ampia<br />
piazza del Capitolo consente di cogliere in un colpo solo tutta la semplice grandiosità dell’edificio: la facciata è a salienti,<br />
con bifora; un portico precede l’entrata; il campanile, innalzato da Poppone nel XII secolo, raggiunge i 73 metri di altezza;<br />
all’interno spiccano i ricchi mosaici dell’aula nord teodosiana. In particolare a colpire è il grande mosaico composto da<br />
nove riquadri incorniciati da girali d’acanto all’interno dei quali, entro clipei geometrici, stanno ritratti schematici dei donatori<br />
e raffigurazioni diverse che, secondo la tradizione del primo cristianesimo, affidano al simbolo il messaggio della novità cristiana<br />
della vittoria della vita sulla morte, della luce sulle tenebre, della rinascita salvifica in Cristo. Altre parti da non perdere<br />
assolutamente sono il presbiterio, rialzato alla fine del XIV secolo, il transetto sinistro, dove si trovano un sarcofago con<br />
cinque figure di santi (Canzio, Canziano, Canzianilla, Proto e Ermacora), e la piccola abside della cappella di S. Ilario, decorata<br />
con affreschi del XII secolo. Nel 1998 l’UNESCO ha inserito la Basilica all’interno del Patrimonio dell’Umanità.<br />
Il Monastero<br />
Il borgo Monastero è uno dei più antichi di Aquileia. Il suo nome fa riferimento all’antico monastero benedettino femminile<br />
di Santa Maria, che per secoli fu il centro della struttura urbanistica e della vita sociale del borgo.<br />
Era uno dei monasteri più ricchi del Sacro Romano Impero: grazie a varie donazioni dei Patriarchi, aveva accumulato ricchezze<br />
finanziarie e vasti territori che dal Friuli arrivavano fino all’Istria. Il nucleo più antico del complesso abbaziale è costituito<br />
da una basilica paleocristiana del IV secolo, incendiata e danneggiata da Attila nel 452, poi ristrutturata fino a<br />
diventare chiesa dell’abbazia benedettina e della comunità locale. Nel tempo, a questa chiesa si aggiunsero gli edifici necessari<br />
ad ospitare le monache, i visitatori e i pellegrini e quelli adibiti agli usi agricoli.<br />
Il Foro<br />
Il foro, oggi attraversato dalla via G. Augusta, era la piazza principale della città. Circondato da portici, sotto i quali c'erano<br />
botteghe e sale pubbliche per il consiglio cittadino, la tesoreria e gli archivi, risale al II sec. d.C. Qui si tenevano i pubblici<br />
comizi e le assemblee. Nell'annessa basilica forense si dibattevano le cause e gli affari.<br />
Il Sepolcreto<br />
In epoca romana le sepolture dovevano essere collocate, per legge, fuori dalle mura cittadine, da cui derivò il costume di<br />
allinearle lungo le vie principali, denominate vie sepolcrali. Nell'area degli scavi il tratto di sepolcreto oggi visibile ad Aquileia,<br />
comprende cinque aree sepolcrali circondate da recinto, ciascuna delle quali appartenente ad una famiglia. Questo cimitero<br />
collocabile tra la metà del I sec. d. C. e gli inizi del III ca.è l'unico esempio di cimitero romano rinvenuto ad Aquileia.<br />
37
38<br />
The River Port<br />
Along the Via Sacra it is possible to see the remains<br />
of the port, probably constructed in about the second<br />
century B.C. but rebuilt and enlarged a number of<br />
times in the following centuries.<br />
The River Natissa, which was navigable at the time,<br />
furnished a harbour 48 metres wide at its bed,<br />
flanked by solid quays 350 metres long, which still<br />
retain the rings used for mooring ships.<br />
The National Archaeological Museum<br />
This is the most important museum in northern Italy<br />
in terms of the rich collection of documents it holds<br />
from the Roman era.<br />
Amongst the most valuable exhibits are:<br />
• A collection of funeral depictions and images of famous<br />
people sculpted in limestone and different<br />
types of marble<br />
• A collection of cut gems and engraved amber, remarkable<br />
for the sheer number of pieces and the<br />
quality of the workmanship<br />
• A collection of glassware, astonishing for its<br />
colours, shapes and iridescence<br />
• Many-coloured figurative mosaics from noble<br />
houses of the late Republican age<br />
Elena Ercoli<br />
• Funeral monuments often depicting figures (urns,<br />
stele, altars, tomb-stones, sarcophagi, mausoleums)<br />
which offer a wealth of interesting information<br />
about daily life at the time.<br />
The Civic Museum of Patriarcato<br />
This museum houses reliquaries made from wood<br />
or precious metal, a wonderful example of sculpture<br />
from Constantinople, carved from a marble<br />
slab (6th century), as well as inscriptions, writings<br />
and sacred texts.<br />
Marignanis<br />
We are standing in the north-west corner of the circle<br />
of defensive walls, built at the time of the Roman Empire.<br />
The structure of these walls at Aquileia was modified<br />
several times over the centuries.<br />
The first enclosure, dating from the Republican Age<br />
(the 2nd century B.C.), was rectangular in form and<br />
built along the north-south axis.<br />
The new circle, much larger than the previous one,<br />
was constructed from the end of the 3rd century, and<br />
reused many original materials.<br />
The imperial walls, which were extremely strong,<br />
defended the city for many months when it was<br />
under siege by Attila in 452, but eventually the town<br />
was stormed.<br />
After this disastrous event, which signalled the beginning<br />
of the dismantling of the whole Roman Empire,<br />
the northern part of Aquileia was slowly abandoned.<br />
New defensive walls were constructed further back,<br />
along the “decumano massimo”.<br />
These are now known as the late ancient saw-tooth<br />
walls, due to their characteristic broken-line construction.<br />
In 1421, Friuli was occupied by the forces<br />
of the Venetian Republic.<br />
Aquileia suffered heavily from this new political situation:<br />
after the large public buildings, the villas and<br />
necropoli, the defensive structures were also demolished<br />
to sell the stone or reuse the salvaged materials.<br />
Finally, to make the most of your visit, we include<br />
alongside two itineraries (one in red, the other in<br />
green) which we suggest you follow if you wish to<br />
see more of this beautiful town.<br />
Do not forget to visit the nearby town of Grado, famous<br />
for its beaches and its lagoon.<br />
INTELLECT<br />
Il Porto Fluviale<br />
Lungo la Via Sacra sono visibili i resti del porto costruito probabilmente verso il II sec. a.C. ma, nei secoli seguenti ristrutturato<br />
ed ampliato più volte. Il fiume Natissa, allora navigabile, creava un porto nel suo letto largo 48 metri, affiancato da solide<br />
banchine lunghe 350 metri su cui sono ancora conservati gli anelli per l'ormeggio delle navi.<br />
Museo Archeologico Nazionale<br />
Il più importante dell'Italia settentrionale per la ricchezza di documenti di epoca romana. Tra i reperti più preziosi troviamo:<br />
• la collezione dei ritratti funerari ed onorari, in pietra carsica e marmi diversi<br />
• la collezione delle gemme e delle ambre intagliate, eccezionale per il numero dei pezzi e la qualità degli intagli<br />
• la collezione dei vetri, stupenda per colori, forme trasparenze, iridescenze<br />
• i mosaici policromi figurati provenienti dalle case signorili di età tardo repubblicana<br />
• i monumenti funerari spesso figurati (urne, stele, are, cippi, sarcofaghi, mausolei) che offrono numerose ed interessanti<br />
notizie sulla vita quotidiana del tempo.<br />
Museo Civico del Patriarcato<br />
Conserva reliquiari in legno o metallo prezioso, uno splendido esempio di scultura costantinopolitana su lastra marmorea<br />
(VI sec.), ed ancora iscrizioni, testi e parametri sacri.<br />
Marignanis<br />
Ci troviamo all'angolo di nord ovest della cinta difensiva imperiale romana. La struttura muraria difensiva aquileiese fu modificata<br />
più volte nel corso dei secoli. Il primo circuito, di età repubblicana (II secolo a.C.), aveva forma rettangolare e si<br />
sviluppava sull'asse nord-sud. La nuova cinta, molto più ampia della precedente, fu costruita a partire dalla fine del III secolo<br />
usando molto materiale di riutilizzo. Le mura imperiali, anch'esse imponenti, riuscirono a difendere la città per mesi durante<br />
l'assedio di Attila nel 452, ma alla fine Aquileia fu espugnata. Dopo questo disastroso evento, che segnò l'inizio del disfacimento<br />
dell'intero impero romano, la parte settentrionale di Aquileia fu lentamente abbandonata. Furono costruite nuove<br />
mura difensive più arretrate, lungo il decumano massimo, oggi conosciute come le mura tardoantiche a dente di sega, per<br />
la loro caratteristica struttura a linea spezzata. Nel 1421 il Friuli fu occupato dalle milizie della Serenissima. Aquileia risentì<br />
pesantemente di questa nuova realtà politica: dopo i grandi palazzi pubblici, le ville e le necropoli, anche le strutture difensive<br />
vennero demolite per la vendita della pietra o il riciclo dei materiali recuperati.<br />
Infine, per approfondire la visita, trovate qui a fianco 2 percorsi (uno in rosso, l’altro in verde) da svolgere a piedi per<br />
scoprire con vostri occhi le bellezze di questa cittadina. Da non dimenticare nelle immediate vicinanze la cittadina di<br />
Grado, nota località balneare, famosa anche per la sua laguna.<br />
By car:<br />
To get to Aquileia, use the A4 Venice-Trieste and<br />
the A23 Tarvisio-Udine motorways.<br />
Exit at the Palmanova junction,17 km from<br />
Aquileia Follow the signs on the SS352.<br />
By train:<br />
Aquileia does not have its own railway station.<br />
If travelling by rail, you need to use the Venice-<br />
Trieste line, and get off at the station for<br />
Cervignano-Aquileia-Grado, 8 km from Aquileia.<br />
There is a special bus service from there.<br />
By air:<br />
The nearest airports are Trieste / Ronchi dei<br />
Legionari airport (15 km), with a bus service for<br />
Aquileia, and Venice airport (120 km), with a bus<br />
for Venice and a train for Cervignano del Friuli.<br />
In auto:<br />
Ad Aquileia si arriva con le Autostrade A4 Venezia-Trieste<br />
e A23 Tarvisio-Udine<br />
Uscire al casello di Palmanova, a 17 km da Aquileia<br />
Seguire le indicazioni stradali su SS352.<br />
In treno:<br />
Aquileia non ha una propria stazione ferroviaria.<br />
Per questo servizio occorre utilizzare la Stazione di<br />
Cervignano-Aquileia-Grado sulla linea Venezia - Trieste,<br />
distante 8 km da Aquileia, con servizio di autobus dedicato.<br />
In aereo:<br />
Gli aeroporto più vicini sono l'aeroporto di Trieste/<br />
Ronchi dei Legionari (15 km), con servizio di autobus<br />
per Aquileia e l'aeroporto di Venezia a 120 km con bus<br />
per Venezia e treno per Cervignano del Friuli.<br />
39
40<br />
BRAIN<br />
CHALLENGE<br />
Keep training with...<br />
1.<br />
Four friends, Anne, Bea, Caio and Dino are playing<br />
poker with 20 cards of the same deck.<br />
The cards are: four kings, four queens, four jacks, four<br />
tens and four aces. Each player receives five cards<br />
each. Anna says: “I have a poker!” (four cards of the<br />
same value). Bea says: "I have all hearts."<br />
Caio says: “I have five red cards.” Dino says: “I have<br />
three cards of the same value and the other two have<br />
the same value each other. “We know that one of the<br />
statements is false, who is lying?<br />
2.<br />
On Venus, in the Venusian year number 33, Eve and<br />
Greta meet in a garden.<br />
Eve says Greta: “I have only 153 children, but at the<br />
end of this year the sum of their ages will be 100<br />
years higher than the sum of your children’ ages, even<br />
if they are 180”.<br />
During which Venusian year the sum of the ages of<br />
Greta’s children exceeds the one of Eve’s children?<br />
3.<br />
An athlete runs 5 km in 16 minutes and 40 seconds.<br />
During the race he increases progressively his velocity,<br />
so that every kilometer is run 5 seconds faster than<br />
the previous one.<br />
How long does he take to run the final km?<br />
INTELLECT<br />
Sudoku (A)<br />
5 7 8 6<br />
1 5 6 3<br />
5 8<br />
1 4 2 7<br />
9 8<br />
7 4 3 1<br />
6 1 2 9<br />
Sudoku (B)<br />
1 9 2 6<br />
2 5 8 3<br />
4<br />
7 4<br />
3 2 9 1 8<br />
5 6<br />
2<br />
4 7 3 1<br />
5 8 9 7<br />
GIOCHI<br />
PER LA MENTE<br />
1.<br />
Quattro amici, Anna, Bea, Caio e Dino, giocano a<br />
poker con 20 carte di uno stesso mazzo: i quattro re,<br />
le quattro regine, i quattro fanti, i quattro assi e i quattro<br />
dieci. Vengono distribuite cinque carte a testa.<br />
Anna dice: “Io ho un poker!” (quattro carte dello<br />
stesso valore). Bea dice: “Io ho tutte e cinque le carte<br />
di cuori”. Caio dice: “Io ho cinque carte rosse”. Infine<br />
Dino dice: “Io ho tre carte di uno stesso valore e<br />
anche le altre due hanno tra loro lo stesso valore”.<br />
Sappiamo che una e una sola delle affermazioni `e<br />
falsa; chi sta mentendo?<br />
2.<br />
Su Venere, nell’anno venusiano 33, Eva e Greta si incontrano<br />
ai giardini.<br />
Eva dice a Greta: “Io ho solo 153 figli, ma alla fine di<br />
quest’anno la somma delle loro età sarà maggiore di<br />
100 anni della somma delle età dei tuoi figli, che pure<br />
sono 180!”.<br />
Durante quale anno venusiano la somma delle età<br />
dei figli di Greta supererà quella dei figli di Eva?<br />
3.<br />
Un atleta percorre 5 km in 16 minuti e 40 secondi.<br />
Durante il percorso aumenta progressivamente la sua<br />
velocità, in modo che ogni chilometro viene coperto<br />
in 5 secondi in meno del precedente.<br />
Quanto tempo impiega per percorrere l’ultimo chilometro?<br />
41
42<br />
ANSWERS<br />
Keep training with... RISPOSTE<br />
1.<br />
Bea is lying.<br />
2.<br />
In the Venusian year number 37 the sum of the ages<br />
of Greta’s children will exceed the one of Eve’s children.<br />
3.<br />
The answer is 3 minutes and 10 seconds.<br />
We call T the time (in seconds) taken to cover the first<br />
kilometer. Then the time used to cover the following<br />
kilometers are the following:<br />
(T - 5) for the second, (T - 10) for the third,<br />
(T -15) for the quarter and (T -20) for the fifth.<br />
The total time is the sum of all these time, that means:<br />
T + (T -5) + (T -10) + (T -15) + (T -20) = 5T -50 and<br />
this must be the same of the total time used by the<br />
athlete, which, in seconds, is: (16 × 60 + 40) = 1000.<br />
From the equation 5T - 50 = 1000 we obtain T = 210.<br />
So the time taken to run the fifth km is T - 20 = 210 -<br />
20 = 190 seconds or 3 minutes and 10 seconds.<br />
INTELLECT<br />
Sudoku (A) - Solution<br />
5 3 9 7 8 4 1 2 6<br />
4 8 6 2 3 1 9 7 5<br />
7 1 2 5 6 9 8 3 4<br />
2 2 2 2 2 2 5 2 8<br />
1 2 4 2 2 2 2 2 7<br />
9 2 8 2 2 2 2 2 2<br />
2 7 2 2 4 3 2 1 2<br />
2 2 2 2 2 2 2 2 2<br />
6 2 2 2 1 2 2 2 9<br />
Sudoku (B) - Solution<br />
1 8 9 3 2 7 5 6 4<br />
7 2 4 6 5 8 1 9 3<br />
6 3 5 4 1 9 7 8 2<br />
2 6 1 8 7 4 3 5 9<br />
5 4 3 2 9 1 8 7 6<br />
9 7 8 5 6 3 4 2 1<br />
8 1 7 9 4 2 6 3 5<br />
4 9 6 7 3 5 2 1 8<br />
3 5 2 1 8 6 9 4 7<br />
1.<br />
Bea sta mentendo<br />
2.<br />
Nell’anno venusiano numero 37 la somma delle età<br />
dei figli di Greta supererà quella di Eva.<br />
3.<br />
La risposta `e 3 minuti e 10 secondi.<br />
Chiamiamo T il tempo (in secondi) impiegato per<br />
percorrere il primo chilometro.<br />
Allora i tempi impiegati per percorrere i chilometri<br />
successivi sono: (T − 5) per il secondo, (T − 10) per<br />
il terzo, (T −15) per il quarto e (T −20) per il quinto.<br />
Il tempo complessivo è la somma di tutti questi tempi,<br />
cioè: T +(T −5)+(T −10)+(T −15)+(T −20) = 5T −50<br />
e questo deve coincidere con il tempo totale impiegato<br />
dall’atleta, che, espresso in secondi, `e: (16 × 60<br />
+ 40) = 1000.<br />
Dall’equazione 5T − 50 = 1000 si ricava T = 210.<br />
Quindi il tempo impiegato per percorrere il quinto<br />
chilometro `e T − 20 = 210 − 20 = 190 secondi,<br />
ovvero 3 minuti e 10 secondi.<br />
43
44<br />
In Brief<br />
Upcoming<br />
events<br />
TURBOMACHINERY SYMPOSIUM<br />
Date: 12 - 15 September <strong>2011</strong><br />
Venue: Houston, Texas (USA)<br />
Event Profile:<br />
The Symposium is an outstanding value for users concerned<br />
with maintenance, performance, troubleshooting,<br />
operation, and purchase of rotating equipment.<br />
The members of the Advisory Committee, who provide<br />
overall guidance, are recognized leaders in the rotating<br />
equipment and power generation community. The<br />
technical sessions provide an opportunity for attendees<br />
to select those lectures, tutorials, discussion groups,<br />
and case studies that best meet their personal and professional<br />
needs and interests. The exhibits feature<br />
products from many key companies in the industry.<br />
Visit us at booth 123!<br />
PCIC<br />
Date: 19 - 21 September <strong>2011</strong><br />
Venue: Toronto, Ontario (Canada)<br />
Event Profile:<br />
The PCIC is the international forum for the exchange<br />
of electrical applications technology related to the petroleum<br />
and chemical industry. The PCIC annual<br />
conference is rotated across North American locations<br />
of industry strength to attract national and international<br />
participation.<br />
User, manufacturer, consultant, and contractor participation<br />
is encouraged to strengthen the conference<br />
technical base. Success of the PCIC is built upon high<br />
quality papers, individual recognition, valued standards<br />
activities, mentoring, tutorials, networking, and<br />
conference sites that appeal to all.<br />
<strong>Ansaldo</strong> <strong>Sistemi</strong> <strong>Industriali</strong> is sponsor of this event.<br />
Prossimi<br />
eventi<br />
EVENTS<br />
TURBOMACHINERY SYMPOSIUM<br />
Data: 12-15 settembre <strong>2011</strong><br />
Dove: Houston, Texas (USA)<br />
Profilo:<br />
Il Symposium è un eccellente momento di incontro<br />
per coloro interessati alla manutenzione,<br />
prestazione, risoluzione dei problemi,<br />
funzionamento ed acquisto di macchinari rotanti.<br />
I membri del comitato consultivo, che<br />
forniscono gli orientamenti generali, sono leader<br />
riconosciuti nel campo dei macchinari rotanti<br />
e della generazione di energia. Le<br />
sessioni tecniche forniscono l'occasione per i<br />
partecipanti di seguire le lezioni, esercitazioni,<br />
gruppi di discussione, e case studies che meglio<br />
soddisfano le loro esigenze personali e<br />
professionali ed interessi. Le aziende partecipanti<br />
possono esporre i propri prodotti negli<br />
spazi fieristici legati al symposium.<br />
Venite a visitarci al nostro stand 123!<br />
PCIC<br />
Data: 19-21 <strong>Settembre</strong> <strong>2011</strong><br />
Dove: Toronto, Ontario (Canada)<br />
Profilo:<br />
PCIC è il forum internazionale punto di scambio<br />
per le tematiche legate alla tecnologia elettrica<br />
nel settore petrolifero e dell'industria<br />
chimica. PCIC è la conferenza annuale che<br />
ruota per tutto il Nord America allo scopo di attrarre<br />
la partecipazione dell'industria nazionale<br />
e internazionale. I partecipanti sono end user,<br />
produttori, consulenti, imprenditori. Il successo<br />
di PCIC è costruito dall’elevata qualità dei<br />
paper presentati e dalle attività di formazione ad<br />
essi collegati. <strong>Ansaldo</strong> <strong>Sistemi</strong> <strong>Industriali</strong> è<br />
sponsor dell’evento.<br />
In Brief<br />
MIAC<br />
Date: 12-14 October <strong>2011</strong><br />
Venue: Exhibition Centre of Lucca - Lucca<br />
Event Profile:<br />
MIAC, is the Italian Exhibition which takes place<br />
every year. It represents the one of the main international<br />
exhibitions of Paper Industry. It has received a<br />
great deal of attention since its first edition (1994) and<br />
now it has reached its 18th edition.<br />
The exhibition has developed through time thanks to<br />
its excellent location and constant participation of the<br />
leading companies in the sector of the paper industry.<br />
Visiting MIAC is a unique opportunity for paper and<br />
converting technicians to find out the latest news in this<br />
profession as it provides paper producers with a forum<br />
where they can directly address the different demands<br />
and problems in the sector.<br />
Visit us at stand number 60.<br />
CHINA WIND POWER<br />
Date: 19-21 October <strong>2011</strong><br />
Venue: China International Exhibition Center,<br />
Beijing China<br />
Event Profile:<br />
As an annual professional event, China Wind Power<br />
is marching to its fourth anniversary.<br />
Organized by CREIA, CWEA and GWEC - the<br />
three leading industry associations - China Wind<br />
Power <strong>2011</strong> conference and exhibition has built a reputation<br />
as the annual meeting point of business leaders,<br />
technical specialists and investors.<br />
The Chinese wind power industry has doubled its installed<br />
wind power capacity every year for the past<br />
five years – and the China Wind Power conference<br />
and exhibition has grown with the booming industry.<br />
Answer Drives is present to this show!<br />
MIAC<br />
Data: 12-14 Ottobre <strong>2011</strong><br />
Dove: Lucca<br />
Profilo:<br />
MIAC, Mostra Internazionale dell’Industria<br />
Cartaria è la Manifestazione italiana organizzata<br />
fin dalla sua prima edizione (1994) per<br />
l’aggiornamento tecnologico dei tecnici di cartiera<br />
e dei trasformatori di carta e di cartone.<br />
Accolto con grande interesse fin dal suo primo<br />
anno d’esordio, il MIAC è giunto alla sua 18<br />
esima edizione. Visitare il MIAC è un’occasione<br />
unica per il proprio aggiornamento professionale,<br />
poiché fornisce ai tecnici cartari il<br />
terreno più propizio per un confronto diretto<br />
sulle diverse esigenze e problematiche del settore.<br />
Queste caratteristiche fanno del MIAC<br />
un appuntamento di grande rilievo per l’Industria<br />
Cartaria.<br />
Venite a visitarci allo stand numero 60!<br />
CHINA WIND POWER<br />
Data: 19-21 October <strong>2011</strong><br />
Dove: China International Exhibition Center,<br />
Beijing China<br />
Profilo:<br />
China Wind Power è l’annuale appuntamento<br />
professionale per il settore eolico, giunto alla<br />
quarta edizione. Organizzato da CREIA,<br />
CWEA e GWEC - le tre associazioni leader del<br />
settore - China Wind Power <strong>2011</strong>, con la sua<br />
formula conferenza più esposizione, si è costruita<br />
una reputazione come punto di incontro<br />
annuale per dirigenti d'azienda, specialisti, tecnici<br />
ed investitori.<br />
Il settore cinese dell'energia eolica ha raddoppiato<br />
la sua capacità installata ogni anno negli<br />
ultimi cinque anni - e di conseguenza l’evento<br />
attira sempre più espositori e visitatori.<br />
Quest’anno anche Answer Drives è presente<br />
alla manifestazione, venite a visitarci!<br />
45
46<br />
In Brief<br />
Upcoming<br />
events<br />
HYDRO <strong>2011</strong><br />
Date: 17-19 October <strong>2011</strong><br />
Venue: Praga<br />
Event Profile:<br />
Power trading is accelerating socio-economic development<br />
in many hydro-rich countries, and innovative<br />
small hydro schemes are providing practical solutions<br />
for rural electrification. Our HYDRO <strong>2011</strong> Conference<br />
and Exhibition will bring together high level delegations<br />
from all countries with active hydro<br />
development programmes underway, to discuss priorities,<br />
achievements and challenges.<br />
ILAFA<br />
Date: 13-15 November <strong>2011</strong><br />
Venue: Windsor Barra Hotel, Rio de Janeiro, Brazil<br />
Event Profile:<br />
The Latin American Iron and Steel Institute - ILAFA,<br />
jointly with the Brazilian Organizing Committee organise<br />
the ILAFA-52 Latin American Iron and Steel<br />
Congress. The event will feature internationally recognized<br />
speakers and the well known exhibition of<br />
companies related to the steel industry ILAFAEXPO<br />
<strong>2011</strong>. Come and visit us at booth 42!<br />
Prossimi<br />
eventi<br />
HYDRO <strong>2011</strong><br />
Data: 17-19 October <strong>2011</strong><br />
Dove: Praga<br />
EVENTS<br />
Profilo:<br />
Il mercato dell’energia sta accelerando lo<br />
sviluppo socio-economico di molti paesi ricchi<br />
di risorse idro e gli innovativi sistemi delle piccole<br />
centrali idroelettriche stanno fornendo<br />
soluzioni sempre più efficaci e pratiche per<br />
l'elettrificazione rurale.<br />
l’evento HYDRO <strong>2011</strong>, nella sua formula conferenza<br />
più esposizione, riunisce delegazioni di<br />
alto livello provenienti da paesi con importanti<br />
programmi di sviluppo idroelettrico in corso<br />
per discutere le priorità, i successi e le sfide.<br />
ILAFA<br />
Data: 13-15 November <strong>2011</strong><br />
Dove: Windsor Barra Hotel, Rio de Janeiro,<br />
Brazil<br />
Profilo:<br />
Il Latin American Iron and Steel Institute -<br />
ILAFA, in collaborazione con il Comitato Organizzatore<br />
del Brasile organizzano quest’anno<br />
l’evento ILAFA-52, il più importante congresso<br />
latino americano per il mercato Iron e<br />
Steel. L'evento sarà caratterizzato dalla presenza<br />
di relatori riconosciuti a livello internazionale<br />
e l’esposizione ospiterà società di<br />
rilievo operanti nel settore siderurgico.<br />
Venite a farci visita allo stand 42!<br />
Intellect<br />
Integrity<br />
Innovation<br />
www.asiansaldo.com<br />
47
In Brief<br />
<strong>Ansaldo</strong> <strong>Sistemi</strong> <strong>Industriali</strong><br />
is the main sponsor of the seventh annual<br />
IEEE Conference on Automation Science<br />
and Engineering (IEEE CASE <strong>2011</strong>)<br />
24-27 August <strong>2011</strong><br />
Trieste<br />
<strong>Ansaldo</strong> <strong>Sistemi</strong> <strong>Industriali</strong><br />
è sponsor principale<br />
della settima conferenza annuale IEEE<br />
sul tema della Automation Science<br />
and Engineering (CASE IEEE <strong>2011</strong>)<br />
24-27 Agosto <strong>2011</strong><br />
Trieste<br />
CASE<strong>2011</strong><br />
Trieste, Italy
www.asiansaldo.com<br />
NWL<strong>2011</strong>.07.20.00EN