Temperature Monitoring on PID loop at Steel Process

Introduction

ISA 100 WirelessDirect Reduction Iron (DRI) is one of the processes to reduce oxygen from iron oxide pellets for steel plant. More than 90% of DRI processes use heated LNG as process gas where PID control for temperature or interlock control is of vital importance.

 

Direct Reduction Iron

Requirement and Background

Reliable temperature measurement without frequent cable replacement is needed.

One of the major problems faced by the user is frequent replacements of cables as those gets degrade faster because of high ambient temperature and process vibrations. These cable replacements increases the operational cost as well as cost of man hours.

Solution

Temperature measurement over the radio as part of PID control loops, Interlock control loops and monitoring at DRI process were introduced. (For shaft furnace, gas reformer and other process pipes)

Highly reliable and full redundant wireless system realized this control loop application.

Two pairs of Redundant Access Point YFGW510 with a Duocast1 wireless communication were connected to a pair of Redundant Management Station YFGW410. Redundant Modbus TCP interface for non-Yokogawa DCS2 achieved stress free interoperability.

Result

The installation was completed in 2013 and the measured results for 120 temperature inputs were found satisfactory.

In dense area, out of line of sight devices up to 50m communicated successfully with less than 5% Packet Error Rate.

Benefits

  • Higher uptime of process
  • Operational cost reduction
  • Risk reduction: cable degradation, noise interference
  • Less installation costs and time: wiring, cable rack, junction box and etc.
Duocast System

Conclusion

This result proved that Yokogawa's high reliable wireless is very effective for DRI process. Deterministic routing algorism makes the communication latency shortest and fully redundant system with Duocast1 system can provide robust control loops. The High Performance "Radio Chip" embedded in these wireless devices helps to achieve High Quality Communications even in dense areas.

After 12 months or more operation, now the customer is considering expanding wireless applications in their site.

  1. Duocast: wireless redundant communication system standardized at ISA100 wirelessTM on double active access points with minimum wireless latency.
  2. The Yokogawa's CENTUM VP R5 or later supports dual-redundant network configuration with YFGW410 field wireless management station. It enables entire system full redundant. Please consult Yokogawa regional sales in case of engaging full redundant ISA100 wireless network system with 3rd party DCS.

 

Industries

  • Fer et Acier

    Dans l'industrie du fer et de l'acier, il est crucial d'améliorer la qualité non seulement des produits mais aussi des technologies de fabrication et d'exploitation, ainsi que d'aborder les questions d'environnement et d'efficacité énergétique. Yokogawa aide ses clients à créer l'usine idéale et évolue avec eux pour une croissance mutuelle.

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Les produits et solutions liés

  • YFGW510/YFGW520 Point d’accès au réseau de terrain sans fil

    Le point d'accès sans fil de terrain YFGW520 est basé sur la norme de communication sans fil ISA100.11a pour l'automatisation industrielle de la société ISA (International Society of Automation). Ce produit possède une fonction de routeur de réseau principal basée sur ISA et sa combinaison avec la station de gestion sans fil (YFGW410) et / ou le convertisseur de média sans fil (YFGW610) constitue le système sans fil

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  • YFGW520 Field Wireless Access Point

    YFGW520 Field Wireless Access Poin has backbone router function based on ISA, and combining this with Field Wireless Management Station (YFGW410) and/or Field Wireless Media Converter (YFGW610) composes the field wireless system.

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  • YTA510 Transmetteurs de Température Sans Fil

    Le transmetteur de température haute performance YTA510 accepte les entrées thermocouple, RTD, ohms ou DC volts. Les émetteurs transmettent non seulement les variables de processus, mais également les paramètres de réglage à l'aide d'un signal sans fil. Les transmetteurs fonctionnent avec des piles et le coût d’installation peut être réduit car le câblage est inutile. La communication est basée sur les spécifications du protocole ISA100.11a.

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  • YTMX580 Transmetteur de Température Sans Fil Multi-Entrées

    L’YTMX580 peut accepter des entrées de 8 points de mesure maximum, tels que des thermocouples (8 types : K, E, J, etc.) ou des signaux RTD (3 types : Pt100, etc.), convertissant les valeurs d'entrée de mesure correspondantes en un signal sans fil. Il peut également accepter une tension continue, une résistance et une entrée de signal continue de 4 à 20 mA.

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  • Terrain sans fil

    La flexibilité des solutions sans fil permet de réduire les investissements en infrastructure tout en offrant un meilleur aperçu des opérations de l’usine. 

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