TỰ ĐỘNG HÓA NHÀ MÁY CÁN THÉP – ROLLING MILL AUTOMATION VỚI GIẢI PHÁP CẢM BIẾN IFM

TỰ ĐỘNG HÓA NHÀ MÁY CÁN THÉP – ROLLING MILL AUTOMATION VỚI GIẢI PHÁP CẢM BIẾN IFM

Nhà máy cán thép (rolling mill) đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất tấm kim loại (metal sheets) có độ dày đồng đều và chất lượng cao – đây là nền tảng cho nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là ngành ô tô (automotive industry) và ngành thép, kim loại (steel and metal industry).

Tuy nhiên, khi hệ thống cán thép gặp sự cố, có thể dẫn đến các rủi ro nghiêm trọng như độ dày không đồng đều, lỗi bề mặt (surface defects) và hư hỏng cơ khí (mechanical failures), gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm cuối cùng.

Giải pháp tự động hóa rolling mill bằng cảm biến IFM giúp duy trì kiểm soát ổn định các thông số then chốt như áp suất thủy lực (hydraulic pressure), nhiệt độ kim loại (sheet temperature), tốc độ con lăn (roll speed) và lưu lượng nước làm mát (cooling water flow) – đảm bảo hiệu suất vận hành và chất lượng sản phẩm tối ưu.

Tối ưu hiệu suất vận hành nhờ giám sát áp suất thủy lực (Optimise process performance by hydraulic pressure monitoring)

Thách thức

Áp suất thủy lực (hydraulic pressure) là yếu tố then chốt trong việc điều khiển khe hở giữa các con lăn (roll gap) và phân bố đều lực cán (rolling force). Nếu hệ thống thủy lực gặp sự cố, sản phẩm sẽ có độ dày không đồng đều (non-uniform characteristics) hoặc biến dạng bề mặt.

Giải pháp từ IFM

Cảm biến áp suất IFM (IFM pressure sensors) sử dụng phần tử cảm biến điện dung (capacitive sensing element) giúp duy trì độ chính xác ngay cả sau 100 triệu chu kỳ hoạt động. Giải pháp này đảm bảo kiểm soát chính xác hệ thống thủy lực, duy trì chất lượng sản phẩm và giúp nhà máy cán thép hoạt động hiệu quả, ổn định.

Đảm bảo làm mát hiệu quả nhờ giám sát lưu lượng liên tục (Ensure proper cooling through continuous flow monitoring)

Thách thức

Trong quá trình cán thép, nhiệt lượng lớn sinh ra do biến dạng vật liệu (heat from steel deformation) được hấp thụ bởi các con lăn (mill rolls).

Nếu không kiểm soát tốt, nhiệt quá cao (excessive heat) có thể gây ứng suất nhiệt (thermal stress), làm giảm tuổi thọ con lăn (roll fatigue) và dẫn đến ngưng trệ dây chuyền (downtime).

Giải pháp từ IFM

Cảm biến lưu lượng IFM (IFM flow sensors) có khả năng đo lưu lượng, nhiệt độ và tổng mức tiêu thụ nước làm mát hoặc glycol, giúp giám sát toàn bộ hệ thống làm mát con lăn.
Nhờ thiết kế không có bộ phận chuyển động (no moving parts), cảm biến hoạt động ổn định, liên tục và chính xác trong dải nhiệt rộng, đảm bảo hiệu suất cán thép tối ưu.

Ngoài ra, cảm biến lưu lượng dòng SB (IFM SB flow sensors) còn giúp đảm bảo lượng dầu bôi trơn đầy đủ cho các bộ phận quan trọng trong hệ thống cán thép.

Duy trì chất lượng sản phẩm với giám sát nhiệt độ liên tục (Maintain product consistency with continuous temperature monitoring)

Thách thức

Nhiệt độ phôi thép (steel billet temperature) ảnh hưởng trực tiếp đến độ dẻo (malleability) và khả năng tạo hình. Kiểm soát nhiệt độ con lăn và phôi giúp đạt được bề mặt sản phẩm mịn và độ bền cơ học cao.

Môi trường trong nhà máy cán nóng (hot rolling mill) có thể đạt tới 540°C, vượt quá giới hạn hoạt động của hầu hết cảm biến nhiệt công nghiệp thông thường.

Giải pháp từ IFM

Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại IFM TW (IFM TW infrared temperature sensor) cung cấp đo nhiệt độ không tiếp xúc (non-contact measurement) với độ chính xác ±1%, hoạt động ổn định ở khoảng cách tới 1 mét (3 feet). Đây là lựa chọn lý tưởng để duy trì chất lượng sản phẩm nhất quán và kiểm soát quy trình sản xuất hiệu quả.

Ngoài ra, cảm biến nhiệt độ dạng cắm (insertion-style temperature sensors) của IFM có thể được dùng để giám sát nước làm mát, đảm bảo hệ thống làm mát hoạt động ổn định và bảo vệ thiết bị, sản phẩm khỏi hư hại do quá nhiệt.

Đảm bảo kiểm soát chính xác khe hở con lăn bằng cảm biến từ (Ensure accurate roller gap control by means of inductive sensors)

Thách thức

Trong quá trình cán thép (rolling process), kim loại được làm mỏng dần bằng cách cho đi qua các cặp con lăn có khe hở giảm dần (series of rollers with smaller gaps). Mỗi khe hở chỉ nhỏ hơn vài milimét so với khe trước. Việc duy trì khoảng cách chính xác giữa các con lăn (roller gap) là yếu tố quyết định để tránh chênh lệch độ dày (uneven thickness) và phế phẩm sản phẩm (product scrap).

Giải pháp từ IFM

Cảm biến tiệm cận từ IFM Kplus (IFM Kplus inductive sensors) với công nghệ hệ số hiệu chỉnh K=1 (correction factor K=1) cung cấp phạm vi phát hiện mở rộng, dải nhiệt độ hoạt động rộng và cấp bảo vệ cao. Đây là lựa chọn lý tưởng cho môi trường cán thép khắc nghiệt, giúp duy trì khe hở chính xác, giảm phế phẩm và đảm bảo độ đồng nhất của sản phẩm.

Tăng thời gian hoạt động máy bằng giám sát tình trạng thiết bị (Improve machine availability through continuous component health monitoring)

Thách thức

Rung động quá mức (excessive vibration) có thể dẫn đến ngừng máy ngoài kế hoạch (unplanned downtime) và giảm hiệu suất sản xuất. Rung động thường là dấu hiệu của mất cân bằng (imbalance), lệch trục (misalignment) hoặc hư hỏng cơ khí (mechanical faults) trong động cơ và hệ truyền động (drive and motor systems).

Giải pháp từ IFM

Cảm biến rung IFM (IFM vibration sensors) theo dõi 5 chỉ số sức khỏe thiết bị (machine health indicators) gồm:

👉 va đập (impact)

👉 mỏi cơ học (fatigue)

👉 ma sát (friction)

👉 mức độ nghiêm trọng (severity)

👉 nhiệt độ (temperature)

Hệ thống này cung cấp giám sát thời gian thực (real-time monitoring) giúp phát hiện sớm lỗi tiềm ẩn, ngăn ngừa hư hỏng nghiêm trọng và duy trì chất lượng sản phẩm ổn định. Cảm biến IFM còn theo dõi hiệu suất động cơ, đưa ra cảnh báo khi động cơ hoạt động kém hiệu quả, giúp tiết kiệm năng lượng.

Tối ưu hiệu suất và chất lượng với công nghệ IO-Link (Optimise production efficiency and enhance quality by using IO-Link integration)

Thách thức

Đảm bảo tính sẵn sàng của thiết bị (equipment availability) là yếu tố cốt lõi để duy trì tiến độ sản xuất.
Các giải pháp kết nối thông minh giúp rút ngắn thời gian cài đặt, thay thế thiết bị (commissioning & replacement) và loại bỏ lỗi chuyển đổi tín hiệu tương tự–số (analogue-to-digital conversion errors).

Giải pháp từ IFM

Giải pháp IO-Link của IFM (IFM IO-Link solutions) được thiết kế lắp đặt trực tiếp tại hiện trường (field-mounted), hỗ trợ thay thế thiết bị tự động (automatic device replacement), giúp giảm thời gian cài đặt và hiệu chỉnh tại chỗ (parametrisation).

Dữ liệu kỹ thuật số từ cảm biến IO-Link giúp:

✅ Đo nhanh, chính xác, không lỗi chuyển đổi (fast & accurate measurements)

✅ Giảm thời gian dừng máy và tăng tốc độ khởi động hệ thống

✅ Tăng độ chính xác và chất lượng sản phẩm (higher-quality products)

Dây kết nối M12 tiêu chuẩn (M12 connection cables) và bộ master IO-Link gắn ngoài tủ (field-mounted master block) giúp kỹ thuật viên truy cập thiết bị dễ dàng, rút ngắn thời gian bảo trì và thay thế, nâng cao hiệu suất tổng thể.

Đảm bảo độ tin cậy hệ thống với giám sát chất lượng dầu bôi trơn (Ensure system reliability by means of effective oil quality monitoring)

Thách thức

Tạp chất trong dầu bôi trơn (particulate contamination in lubricating oil) có thể gây kẹt van, mài mòn nhanh (component wear) hoặc giảm hiệu suất điều khiển thủy lực, ảnh hưởng tới năng suất.

Giải pháp từ IFM

Cảm biến giám sát hạt dầu IFM LDP (IFM LDP oil particle monitor) kiểm tra kích thước và mật độ hạt (particle size and distribution) trong dầu, cảnh báo sớm khi dầu bị nhiễm bẩn, trước khi đạt ngưỡng nguy hiểm.
Giải pháp này giúp duy trì chất lượng dầu sạch, giảm ma sát, ngăn quá nhiệt, và đảm bảo thiết bị thủy lực hoạt động ổn định.

Cải thiện chất lượng sản phẩm bằng giám sát tốc độ quay (Enhance product quality with rotational speed monitoring)

Thách thức

Biến động tốc độ con lăn (roll speed fluctuations) có thể gây ra độ dày không đều, sóng bề mặt (waviness) và lỗi hình học sản phẩm (surface defects).

Giải pháp từ IFM

Cảm biến tốc độ IFM (IFM compact speed sensors) tích hợp phát hiện và đánh giá tốc độ quay (rotational speed detection and evaluation) trong cùng một thiết bị. Cảm biến này giám sát tình trạng dừng (standstill), vượt tốc (overspeed) và thiếu tốc (underspeed), giúp đảm bảo quá trình cán thép ổn định, nâng cao chất lượng kim loại và hiệu suất năng lượng.

Kết luận

Giải pháp cảm biến IFM cho nhà máy cán thép (IFM sensors for rolling mills) giúp:

• Duy trì áp suất thủy lực chính xác, ngăn ngừa hư hỏng cơ khí
• Giám sát lưu lượng làm mát liên tục, tránh quá nhiệt
• Kiểm soát nhiệt độ phôi và con lăn ổn định, đảm bảo chất lượng kim loại

Từ đó, doanh nghiệp có thể nâng cao hiệu suất vận hành, giảm chi phí bảo trì và kéo dài tuổi thọ thiết bị trong ngành thép và kim loại (steel and metal industry).

Giải pháp cảm biến IFM cho nhà máy cán thép (IFM sensors for rolling mill) mang lại:

• Kiểm soát khe hở chính xác giữa con lăn (accurate roller gap)
• Giám sát tình trạng thiết bị và rung động (vibration & condition monitoring)
• Theo dõi dầu bôi trơn (oil quality monitoring)
• Kiểm soát tốc độ quay (rotational speed control)
• Tích hợp IO-Link kỹ thuật số giúp tối ưu hóa toàn bộ quy trình sản xuất

Từ đó, giảm phế phẩm, tăng thời gian hoạt động máy và duy trì chất lượng kim loại đồng nhất trong các ngành công nghiệp thép, ô tô và kim loại chế tạo (steel, automotive and metal industries).

Trích nguồn: https://www.ifm.com/vn/en/shared/machine/steel-and-metal/rolling-mill

Xem thêm: Sản phẩm của IFM