Nawijarka JUMBO

Nawijarka JUMBO

Nawijarka przeznaczona jest do wydajnego nawijania gumowego materiału dachowego stosowanego do pokrywania dachów budynków. Składa się z dwóch oddzielnych zespołów nawijających, z których w danej chwili pracuje tylko jeden. Drugi zespół jest gotowy do natychmiastowego użycia podczas zmiany rolki, co eliminuje przestoje i pozwala kontynuować produkcję bez przerw. Dzięki temu rozwiązaniu maszyna przed nawijarką nie musi być zatrzymywana, co optymalizuje ciągłość produkcji.

Między nawijarką a maszyną zainstalowany jest akumulator materiału, który podczas zmiany rolki gromadzi potrzebną ilość materiału. Akumulator ten zapobiega przestojom i umożliwia płynne przejście między zespołami nawijającymi.

Ciągnięcie materiału odbywa się za pomocą wałka ciągnącego umieszczonego nad nawijarkami. Prędkość ciągnięcia musi być zsynchronizowana zarówno z prędkością linii produkcyjnej, jak i z prędkością zespołów nawijających, aby zapewnić optymalne naprężenie materiału. Naprężenie to ma kluczowe znaczenie dla prawidłowego i równomiernego nawinięcia materiału na rolkę, co zapewnia wysoką jakość nawiniętego produktu.

WYMAGANIA KLIENTA

• Kompletna przebudowa szafy rozdzielczej (okablowanie, przemienniki, elementy zabezpieczające, zasilacze, bezpieczeństwo, sama szafa, PLC, wejścia/wyjścia)
• Przeprojektowanie pulpitu sterowniczego (wyświetlacz HMI, przyciski sterujące, nowa obudowa)
• Wymiana silników
• Wymiana modułu bezpieczeństwa (PILZ)
• Kompletne przeprogramowanie nawijarki
• Optymalizacja procesu nawijania, zwiększenie efektywności zmiany rolek i eliminacja marszczenia materiału

Przygotowanie

Identyfikacja i zakup wszystkich niezbędnych komponentów

Produkcja

Wykonanie szafy rozdzielczej, okablowanie...

Testy

Testy czujników, uruchomienie silników, PLC, przemienników

Programowanie

Programowanie końcowe, uruchomienie maszyny

SCHEMAT BLOKOWY

SZAFA STEROWNICZA

Podczas wymiany szafy rozdzielczej przeprowadzono kompletną modernizację instalacji elektrycznej. Wymieniono całe okablowanie w szafie rozdzielczej, w tym wszystkie urządzenia zabezpieczające i łączeniowe. Pierwotny system sterowania zastąpiono nowym sterownikiem PLC Lenze c520, który dzięki nowym modułom wejść-wyjść zapewnia nowoczesne i wydajne sterowanie systemem.

W szafie rozdzielczej zainstalowano również cztery nowe przemienniki częstotliwości Lenze i950, zapewniające precyzyjne sterowanie silnikami. Ze względu na charakter ruchów o dużej bezwładności do każdego silnika dodano rezystory hamowania, które efektywnie pochłaniają energię generowaną podczas hamowania. Ten układ rezystorów hamowania pomaga bezpiecznie i w kontrolowany sposób zatrzymać urządzenie bez uszkodzenia silników lub innych komponentów.

Komunikacja między poszczególnymi komponentami systemu odbywa się za pomocą protokołu EtherCAT, który zapewnia szybką i deterministyczną transmisję danych przy minimalnych opóźnieniach. Protokół ten jest zoptymalizowany dla aplikacji przemysłowych, w których precyzyjna i niezawodna wymiana informacji w czasie rzeczywistym między jednostkami sterującymi a napędami ma kluczowe znaczenie.

Wszystkie kluczowe elementy sterujące, w tym PLC i przemienniki częstotliwości, pochodzą od jednego producenta, co zapewnia maksymalną kompatybilność między urządzeniami. Minimalizuje to potrzebę złożonej integracji różnych protokołów lub interfejsów, upraszczając konfigurację systemu i późniejszą konserwację. Diagnostyka i usuwanie usterek są dzięki temu efektywniejsze, ponieważ system zapewnia jednolity interfejs do monitorowania i sterowania wszystkimi elementami, co prowadzi do wyższej niezawodności i łatwiejszego zarządzania eksploatacją.

​

Zdjęcie 1. Szafa sterownicza przed rekonfiguracją ​ ​ ​ ​ ​Zdjęcie 2. Szafa sterownicza po rekonfiguracji

PULPIT STEROWNICZY

Podobnie jak szafę rozdzielczą, starą obudowę sterowniczą zastąpiono nową. Pierwotne sterowanie za pomocą fizycznych przycisków zastąpiono sterowaniem przez wyświetlacz HMI Lenze v450, co znacznie uprościło nie tylko obsługę, ale także okablowanie pulpitu sterowniczego. Ten typ wyświetlacza pozwala użytkownikom wizualnie monitorować różne funkcje maszyny i obsługiwać je przez interfejs dotykowy, eliminując potrzebę stosowania wielu fizycznych przycisków. Komunikacja między wyświetlaczem a PLC odbywa się przez okablowanie LAN, a wyświetlacz jest zasilany również przez injektor PoE.

Wraz z nowym panelem HMI utworzono nową wizualizację – prostą, przejrzystą i zapewniającą płynne sterowanie i monitorowanie maszyny.

Zdjęcie 3. Stary pulpit sterowniczy ​Zdjęcie 4. Nowy pulpit sterowniczy

WYMIANA SILNIKÓW I MODUŁU BEZPIECZEŃSTWA

W ramach modernizacji maszyny wymieniono główne silniki nawijające oraz silnik wałka ciągnącego. Wymiana obejmowała całkowity demontaż starych silników, instalację nowych i ich integrację z systemem. Proces wymiany silników wymagał precyzyjnej koordynacji, nie tylko ze względu na fizyczne rozmieszczenie silników, ale także ze względu na ich podłączenie elektryczne i integrację z systemem sterowania. Nowe silniki oferują wyższą sprawność, lepszą regulację mocy i mniejsze zużycie energii, co przyczynia się do ogólnej modernizacji i optymalizacji pracy maszyny.

Stary moduł bezpieczeństwa Pilz zastąpiono nowym, bardziej kompaktowym modułem, który umożliwia komunikację z systemem sterowania.

PROGRAMOWANIE

Celem programowania była optymalizacja całego procesu nawijania. Należało zadbać o spójną synchronizację sił ciągnięcia między wałkiem ciągnącym a zespołami nawijającymi, aby zapobiec nadmiernemu naprężeniu lub luzowi materiału. Ciąg wałka był regulowany za pomocą czujnika siły (tensometru) umieszczonego na wejściu nawijarki, który zapewniał sprzężenie zwrotne dla regulacji siły.

Naprężenie i prędkość nawijarek były dynamicznie sterowane za pomocą specjalizowanych modułów FAST firmy Lenze.Dowiedz się więcejModuły te umożliwiły automatyczne zmniejszanie naprężenia wraz ze wzrostem średnicy nawijanego materiału, zapewniając optymalną pracę maszyny. Obliczanie bieżącej średnicy nawoju również realizowały te moduły FAST, przeznaczone do precyzyjnego sterowania procesami nawijania. Moduły te stanowią zaawansowane rozwiązanie złożonych zadań sterowania w czasie rzeczywistym, zapewniając wysoką efektywność i niezawodność całego systemu.

Po przeprogramowaniu maszyny i dostrojeniu nieprawidłowości mechanicznych wykrytych podczas przebudowy i testów cały proces nawijania i zmiany rolek stał się efektywniejszy. Ponadto wyeliminowano marszczenie materiału, które było głównym problemem klienta.