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Settembre 2011 - Technology Matters - Ansaldo Sistemi Industriali

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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 />

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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

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