Urządzenie do cięcia listew z tworzywa

Urządzenie przeznaczone jest do cięcia listew z tworzywa sztucznego dla przemysłu motoryzacyjnego. Składa się z dwóch głównych sekcji: sekcji podawania i sekcji cięcia. Sekcja podawania obejmuje parę przeciwbieżnych przenośników taśmowych zapewniających precyzyjne podawanie materiału; ich odległość i docisk są regulowane w zależności od typu listwy. Sekcja cięcia obejmuje formę do mocowania materiału oraz nóż tnący, który wykonuje precyzyjne cięcia na wymagane długości. W ramach naszego retrofitu zmodernizowaliśmy sekcję cięcia urządzenia.

WYMAGANIA KLIENTA

• Wymiana przemiennika częstotliwości, silnika i wyświetlacza
• Wymiana starego systemu sterowania
• Kompletne przeprogramowanie procesu cięcia
• Weryfikacja funkcji bezpieczeństwa maszyny

ZASTOSOWANE KOMPONENTY

Serwoprzemiennik Lenze i950

• Zintegrowany PLC (wbudowany system sterowania zgodny z IEC 61131-3) – umożliwia lokalne sterowanie aplikacją bez potrzeby zewnętrznego sterownika PLC
• Obsługa sterowania zdecentralizowanego – część logiki i sterowania może być wykonywana bezpośrednio w napędach
• Funkcje bezpieczeństwa – na przykład STO (Safe Torque Off) i inne rozszerzalne moduły bezpieczeństwa
• Elastyczne interfejsy komunikacyjne – EtherCAT, PROFINET i inne
• Odpowiedni do aplikacji serwo – precyzyjne pozycjonowanie, synchronizacja i aplikacje dynamiczne

Lenze v430 7"

• Lenze v430 HMI (Human-Machine Interface) — zapewnia intuicyjny i przyjazny interfejs do wizualizacji i sterowania procesami maszyny
• Ekran dotykowy o wysokiej rozdzielczości — oferuje wyraźny i precyzyjny obraz do monitorowania i sterowania w czasie rzeczywistym, zapewniając doskonałą czytelność nawet w wymagającym środowisku przemysłowym
• Kompaktowa i wytrzymała konstrukcja — przeznaczony do montażu w pulpitach sterowniczych, ze smukłym profilem i wysokim stopniem ochrony (np. IP65 od frontu), dzięki czemu nadaje się także do trudnych warunków pracy
• W tym projekcie wizualizacja działa przez WebVisu.

SZAFA STEROWNICZA

Podczas modernizacji maszyny pierwotny przemiennik częstotliwości w szafie sterowniczej zastąpiono nowym, wyżej wymienionym modelem o rozszerzonych funkcjach (np. zintegrowany PLC, funkcje bezpieczeństwa takie jak STO oraz elastyczne interfejsy komunikacyjne).

Pierwotną jednostkę HMI zastąpiono nowym panelem dotykowym (Lenze v430), co poprawiło ergonomię obsługi i umożliwiło diagnostykę w czasie rzeczywistym.

Silnik wymieniono w trybie „jeden do jednego” – nowy silnik odpowiada pierwotnym parametrom mechanicznym i elektrycznym (moc, prędkość obrotowa, wymiary montażowe), ale oferuje wyższą sprawność i bardziej niezawodną pracę, co zmniejsza ryzyko nieplanowanych przestojów.

Cała szafa sterownicza przeszła gruntowny remont — zidentyfikowano i wymieniono wszystkie niesprawne lub zużyte elementy (np. bloki styków przycisków, listwy zaciskowe, wyłączniki).

W ramach modernizacji całkowicie przebudowano okablowanie systemu bezpieczeństwa maszyny, łącznie z weryfikacją funkcji zatrzymania awaryjnego i obwodu bezpieczeństwa osłon maszyny.

PROGRAMOWANIE

W ramach rozwoju systemu sterowania stworzono całkowicie nowe rozwiązanie aplikacyjne do sterowania urządzeniem tnącym, łącznie z własną wizualizacją HMI. W odróżnieniu od tradycyjnych architektur z oddzielnymi komponentami PLC i HMI wdrożenie zrealizowano bezpośrednio w inteligentnym przemienniku częstotliwości Lenze i950, który za pomocą zintegrowanego środowiska aplikacyjnego realizuje jednocześnie sterowanie logiczne i wizualizację.

Ponieważ jest to szybka maszyna tnąca, wymagająca dokładności cięcia w zakresie od 0,1 mm do 0,5 mm w zależności od długości cięcia, zastosowano specjalny blok funkcyjny — FAST CrossCutter z biblioteki Lenze FAST Application Software.

Blok ten jest przeznaczony do aplikacji typu latające nożyce/latający nóż i zapewnia:

• generowanie synchronizacyjnego profilu krzywkowego (CAM) dla ruchu narzędzia tnącego,
• precyzyjne sterowanie czasowe i sterowanie ruchem na podstawie bieżącej prędkości podawania,
• cykliczną synchronizację z osią główną (wałek podający).

Sygnał odniesienia dla osi głównej pochodzi z enkodera inkrementalnego zamontowanego na wałku podającym, który pełni rolę osi master w systemie CAM. Nóż (oś slave) jest synchronizowany z tą osią master za pomocą wygenerowanego profilu krzywkowego, co zapewnia:

• równomierne rozmieszczenie cięć bez konieczności zatrzymywania materiału,
• minimalizację naprężeń mechanicznych przy wysokich prędkościach,
• precyzyjną powtarzalność cięć w czasie rzeczywistym, także przy dynamicznych zmianach prędkości.

Cały system jest obsługiwany przez interfejs HMI Lenze v430, który zapewnia sterowanie procesem, monitorowanie stanu w czasie rzeczywistym i regulację parametrów. Wizualizacja obejmuje zintegrowaną obsługę alarmów dla stanów awaryjnych i przerwania obwodu bezpieczeństwa, a także narzędzia do precyzyjnej kalibracji, takie jak ustawianie długości cięcia, korekta offsetu i strojenie synchronizacji.