Палетизатор
Комплексна модернізація палетизатора з автоматизацією Lenze для лінії бутильованої води
Ми виконали комплексну модернізацію промислового палетизатора, що використовується у виробництві бутильованої води. Проєкт охоплював повну реконструкцію шафи керування, встановлення компонентів автоматизації Lenze, інтеграцію систем безпеки PILZ і масштабне програмування ПЛК. Результат: значно швидші цикли палетизації, вища безпека та безпроблемне обслуговування.
Палетизатор — це гнучке й компактне рішення для палетизації, призначене для різних галузей. У цьому випадку він використовується для розміщення та штабелювання пляшок з водою.
ВИМОГИ ЗАМОВНИКА
- Повна реконструкція розподільчої шафи (проводка, перетворювачі, захисні елементи, блоки живлення, безпека, сама шафа, ПЛК, входи/виходи)
- Пульт керування (HMI)
- Новий монтаж кабелів усіх двигунів і датчиків
- Заміна елементів безпеки (аварійні вимикачі, дверні блокування, PILZ)
- Встановлення магнітострикційного датчика
- Повне перепрограмування палетизуючого обладнання
- Прискорення всього процесу палетизації
Підготовка
Визначення та закупівля всіх необхідних компонентів
Виготовлення
Виготовлення розподільчої шафи, кабельні з’єднання...
Тестування
Тестування датчиків, введення в експлуатацію двигунів, ПЛК, перетворювачів
Програмування
Остаточне програмування, запуск машини
ВИКОРИСТАНІ КОМПОНЕНТИ
- Система ПЛК Lenze C 520 – контролер c520 дозволяє зручно вирішувати високоякісні завдання керування скоординованим рухом кількох осей з високою динамікою.
- Перетворювачі частоти Lenze i700 – шафовий сервоперетворювач i700 підходить для динамічного керування рухом і багатоосьових застосувань.
- Модулі безпеки PILZ – продукти та технології PILZ забезпечують безпечну роботу машин і захищають працівників від нещасних випадків.
- Панель HMI Lenze v450 – ступінь захисту IP67, сучасний і тонкий дизайн, живлення через Ethernet (PoE) для спрощення кабельних з’єднань
- BALLUFF – багаторазово резервований магнітострикційний датчик для точного вимірювання положення
БЛОК-СХЕМА
ШАФА КЕРУВАННЯ
Під час повної реконфігурації розподільчої шафи оригінальну систему керування Allen-Bradley замінено системою ПЛК Lenze c520. Усі модулі вводу/виводу замінено новими компонентами Lenze, що забезпечує сумісність і уніфіковану інтеграцію елементів керування. Зв’язок між різними частинами системи здійснюється за протоколом EtherCAT. Оригінальні перетворювачі частоти замінено новими моделями Lenze i700, які використовують шинну систему, що значно спрощує монтаж. Ця система дозволяє живлення від одного джерела та використання одного захисного пристрою, мінімізуючи кількість захисних елементів і спрощуючи всю проводку.
До перетворювачів додано гальмівний резистор, щоб усунути виникнення небажаної напруги на шині DC під час гальмування. Елементи безпеки реалізовано на модулях PILZ, які контролюють безпеку дверних блокувань, бар’єрів і кнопок аварійної зупинки. Уся шафа керування захищена кондиціонером, встановленим на дверцятах, який запобігає перегріванню обладнання.
Такий технічний підхід значно підвищив ефективність, покращив безпеку та спростив обслуговування розподільчої шафи.
Рисунок 1. Шафа керування до реконфігурації Рисунок 2. Шафа керування після реконфігурації
ПУЛЬТ КЕРУВАННЯ
У рамках модернізації палетизатора пульт керування повністю перепроєктовано та оснащено 10-дюймовим дисплеєм HMI V450 від Lenze. Цей дисплей обрано завдяки оптимальному розміру, що забезпечує зручне керування обладнанням і чудову видимість усієї необхідної інформації. Модернізація пульта також включала оновлення програмного інтерфейсу, що підвищило ефективність взаємодії оператора з палетизатором і покращило час реакції під час операцій.
НОВИЙ МОНТАЖ КАБЕЛІВ ДВИГУНІВ І ДАТЧИКІВ
У рамках реконструкції повністю замінено всі силові кабелі, підключені до двигунів, включно з гнучкими кабелями в кабелеукладальних ланцюгах і стаціонарними прокладками. Палетизатор містив багато датчиків, для яких замінено багатожильні сигнальні кабелі, щоб забезпечити належну пропускну здатність і надійність сигналів. Крім того, контролери двигунів Motek, що раніше були інтегровані безпосередньо на двигунах, демонтовано та перенесено до шафи керування. Це покращило доступність і спростило обслуговування системи.
ПРОГРАМУВАННЯ
Повне перепрограмування палетизатора виконано в програмному забезпеченні Lenze PLC3 Designer. Програмування розділено на кілька частин, зокрема вхідні та вихідні конвеєри, ліфт, захоплювач для укладання прокладок, стіл штабелювання та подавач палет. Розроблено різні програмні варіанти для пляшок об’ємом 0,5 л, 1,5 л і 2 л. Кожен варіант оптимізовано для різної кількості пляшок і шарів. Крім того, впроваджено новий спосіб укладання, що покращує видимість логотипів на упаковці.
Головною метою перепрограмування палетизатора було підвищення загальної ефективності процесу та забезпечення плавніших переходів між операціями. Цього досягнуто шляхом скорочення інтервалів між завданнями, підвищення робочих швидкостей і зміни логіки деяких операцій.
Значного прискорення всього процесу досягнуто завдяки встановленню магнітострикційного датчика на ліфті, який забезпечив точне позиціювання під час завантаження та розвантаження пляшок навіть з установленими асинхронними двигунами. Цей датчик замінив старі індуктивні датчики, які часто не фіксували положення ліфта, через що ліфт проїжджав повз датчик і спричиняв помилки машини. Завдяки точному позиціюванню цю проблему усунуто, і ліфт може досягати значно вищих швидкостей.
До модернізації палетизатор був схильний до відмов і не досягав потрібної робочої швидкості. Після реконструкції кількість відмов знизилася майже до нуля, а швидкість, діагностика та усунення помилок під час сервісу покращилися. Головна перевага цієї модернізації — досягнення робочих швидкостей, що відповідають максимальному обсягу виробництва.
Поговорімо про те, як ми можемо підвищити продуктивність вашої виробничої лінії.