Paletyzator
Kompleksowa modernizacja paletyzatora z automatyką Lenze dla linii wody butelkowanej
Zrealizowaliśmy kompleksową modernizację przemysłowego paletyzatora stosowanego w produkcji wody butelkowanej. Projekt obejmował całkowitą przebudowę szafy sterowniczej, instalację komponentów automatyki Lenze, integrację systemów bezpieczeństwa PILZ oraz rozbudowane programowanie PLC. Efekt: znacznie szybsze cykle paletyzacji, wyższe bezpieczeństwo i bezproblemowa konserwacja.
Paletyzator to elastyczne i kompaktowe rozwiązanie do paletyzacji, przeznaczone dla różnych branż. W tym przypadku służy do układania i sztaplowania butelek z wodą.
WYMAGANIA KLIENTA
- Kompletna przebudowa szafy rozdzielczej (okablowanie, przemienniki, elementy zabezpieczające, zasilacze, bezpieczeństwo, sama szafa, PLC, wejścia/wyjścia)
- Pulpit sterowniczy (HMI)
- Nowe okablowanie wszystkich silników i czujników
- Wymiana elementów bezpieczeństwa (wyłączniki awaryjne, blokady drzwi, PILZ)
- Instalacja czujnika magnetostrykcyjnego
- Kompletne przeprogramowanie urządzenia paletyzującego
- Przyspieszenie całego procesu paletyzacji
Przygotowanie
Identyfikacja i zakup wszystkich niezbędnych komponentów
Produkcja
Wykonanie szafy rozdzielczej, okablowanie...
Testy
Testy czujników, uruchomienie silników, PLC, przemienników
Programowanie
Programowanie końcowe, uruchomienie maszyny
ZASTOSOWANE KOMPONENTY
- System PLC Lenze C 520 – sterownik c520 pozwala wygodnie realizować wysokiej jakości zadania sterowania skoordynowanym ruchem wielu osi o dużej dynamice.
- Przemienniki częstotliwości Lenze i700 – szafowy serwoprzemiennik i700 nadaje się do dynamicznego sterowania ruchem i aplikacji wieloosiowych.
- Moduły bezpieczeństwa PILZ – produkty i technologie PILZ zapewniają bezpieczną pracę maszyn i chronią pracowników przed wypadkami.
- Panel HMI Lenze v450 – stopień ochrony IP67, nowoczesna i smukła konstrukcja, zasilanie przez Ethernet (PoE) upraszczające okablowanie
- BALLUFF – wielokrotnie redundantny czujnik magnetostrykcyjny do precyzyjnego pomiaru położenia
SCHEMAT BLOKOWY
SZAFA STEROWNICZA
Podczas kompletnej rekonfiguracji szafy rozdzielczej pierwotny system sterowania Allen-Bradley zastąpiono systemem PLC Lenze c520. Wszystkie moduły wejść/wyjść wymieniono na nowe komponenty Lenze, co zapewnia kompatybilność i jednolitą integrację elementów sterujących. Komunikacja między poszczególnymi częściami systemu odbywa się za pomocą protokołu EtherCAT. Pierwotne przemienniki częstotliwości zastąpiono nowymi modelami Lenze i700, które wykorzystują system szynowy, co znacznie upraszcza instalację. System ten pozwala na zasilanie z jednego źródła i zastosowanie jednego urządzenia zabezpieczającego, minimalizując liczbę elementów zabezpieczających i upraszczając całe okablowanie.
Do przemienników dodano rezystor hamowania, aby wyeliminować powstawanie niepożądanego napięcia na szynie DC podczas hamowania. Elementy bezpieczeństwa zrealizowano za pomocą modułów PILZ, które nadzorują bezpieczeństwo blokad drzwi, barier i przycisków zatrzymania awaryjnego. Cała szafa sterownicza jest chroniona przez klimatyzator zamontowany na drzwiach, który zapobiega przegrzewaniu się urządzeń.
To techniczne podejście znacznie zwiększyło efektywność, poprawiło bezpieczeństwo i uprościło obsługę szafy rozdzielczej.
Zdjęcie 1. Szafa sterownicza przed rekonfiguracją Zdjęcie 2. Szafa sterownicza po rekonfiguracji
PULPIT STEROWNICZY
W ramach modernizacji paletyzatora pulpit sterowniczy został całkowicie przeprojektowany i wyposażony w 10-calowy wyświetlacz HMI V450 firmy Lenze. Wyświetlacz ten wybrano ze względu na optymalny rozmiar, który zapewnia łatwą obsługę urządzenia i doskonałą widoczność wszystkich potrzebnych informacji. Modernizacja pulpitu obejmowała również aktualizację interfejsu programowego, co zwiększyło efektywność interakcji operatora z paletyzatorem i skróciło czasy reakcji przy operacjach.
NOWE OKABLOWANIE SILNIKÓW I CZUJNIKÓW
W ramach przebudowy całkowicie wymieniono wszystkie kable zasilające podłączone do silników, w tym kable elastyczne prowadzone w prowadnikach kablowych oraz instalacje stałe. Paletyzator zawierał wiele czujników, dla których wymieniono wielożyłowe kable sygnałowe, aby zapewnić odpowiednią przepustowość i niezawodność sygnałów. Ponadto zdemontowano sterowniki silników Motek, wcześniej zintegrowane bezpośrednio na silnikach, i przeniesiono je do szafy sterowniczej. Poprawiło to dostępność i uprościło konserwację systemu.
PROGRAMOWANIE
Kompletne przeprogramowanie paletyzatora przeprowadzono w oprogramowaniu Lenze PLC3 Designer. Programowanie podzielono na kilka części, w tym przenośniki wejściowe i wyjściowe, windę, chwytak do układania przekładek, stół układający i podajnik palet. Opracowano różne warianty programu dla butelek o pojemności 0,5 L, 1,5 L i 2 L. Każdy wariant zoptymalizowano pod kątem różnej liczby butelek i warstw. Ponadto wdrożono nowy sposób układania, który poprawia widoczność logo na opakowaniach.
Głównym celem przeprogramowania paletyzatora było zwiększenie ogólnej efektywności procesu i zapewnienie płynniejszych przejść między operacjami. Osiągnięto to dzięki skróceniu odstępów czasowych między zadaniami, zwiększeniu prędkości pracy i zmianie logiki niektórych operacji.
Znaczne przyspieszenie całego procesu osiągnięto dzięki zastosowaniu czujnika magnetostrykcyjnego na windzie, który umożliwił precyzyjne pozycjonowanie podczas załadunku i rozładunku butelek, nawet przy zainstalowanych silnikach asynchronicznych. Czujnik ten zastąpił stare czujniki indukcyjne, które często nie wykrywały położenia windy – winda przejeżdżała wtedy poza czujnik, co powodowało błędy maszyny. Dzięki precyzyjnemu pozycjonowaniu problem ten wyeliminowano, a winda może osiągać znacznie wyższe prędkości.
Przed modernizacją paletyzator był podatny na awarie i nie osiągał wymaganej prędkości roboczej. Po przebudowie awaryjność spadła niemal do zera, a poprawie uległy prędkość, diagnostyka i usuwanie błędów podczas serwisu. Główną korzyścią tej modernizacji jest osiągnięcie prędkości roboczych odpowiednich dla maksymalnej produkcji.
Porozmawiajmy o tym, jak możemy zwiększyć wydajność Państwa linii produkcyjnej.