Do Projektu iAutomatyka dołączyli:

https://iautomatyka.pl/wp-content/uploads/2018/02/eaton-IMSB-Brazil-succes-story.jpg

Wykorzystanie falowników obniża koszty automatyzacji w firmie IMBS

autor: EATON.

Zastosowanie falowników w miejsce serwomechanizmów spowodowało obniżenie kosztu uniwersalnych maszyn do napełniania butelek. Napełniacze butelek i worków z elektroniczną regulacją poziomu napełnienia oferują istotne korzyści w porównaniu z maszynami regulowanymi ręcznie, jednak ich dotychczasowy, wysoki koszt ograniczył pole możliwego zastosowania. W najnowszych maszynach firmy IMSB falowniki firmy Eaton zastępują kosztowny system napełniania sterowany serwonapędami, dzięki czemu te nowatorskie maszyny są znacznie tańsze.

IMSB jest obecnie częścią Grupy Aetna, światowego lidera w dziedzinie projektowania i produkcji urządzeń pakujących. Grupa ta specjalizuje się w rozwiązaniach typu „end-of-line” (koniec linii produkcyjnej). Posiada siedem oddziałów na całym świecie oraz sześć zakładów produkcyjnych, w tym jeden w Brazylii, gdzie produkowane są urządzenia IMSB. Grupa Aetna jest obecna w ponad 120 krajach co daje możliwość bezpośredniego kontaktu z klientami niezależnie od lokalizacji, a także opracowywaniem rozwiązań dostosowanych do indywidualnych potrzeb, które rzetelnie spełnią wymagania w dobrej cenie.

Firma IMSB specjalizuje się w projektowaniu i produkcji urządzeń, które obejmują urządzenia do płukania, napełniania i zamykania butelek. Oprócz produktów standardowych, oferuje również rozwiązania dostosowane do indywidualnych potrzeb klientów z branży spożywczej, farmaceutycznej, opieki domowej i innych.

Automatyzacja w przystępnej cenie

Ze względu na często wprowadzane zmiany rozmiarów i formatów opakowań, elastyczność staje się coraz bardziej kluczowym wymogiem dla urządzeń produkcyjnych. W przypadku maszyn do napełniania butelek, takich jak produkowane przez IMSB, użytkownicy końcowi chcą mieć możliwość szybkiej i wygodnej zmiany poziomu napełnienia w celu jej dostosowania do różnych rozmiarów butelek.

Maszyny z ręczną regulacją pozwalają na takie zmiany, jednak ustawienie nowego poziomu napełnienia może zająć nawet godzinę, co w nowoczesnych, szybkozmiennych procesach technologicznych jest nie do zaakceptowania. Elektroniczna regulacja stanowi rozwiązanie tego problemu, jednak do tej pory konieczne było stosowanie kosztownych systemów opartych o serwonapędy tak, aby uzyskać wymaganą dokładność bez negatywnego wpływu na wydajność maszyny.

Firma IMSB zauważyła na rynku zainteresowanie maszynami napełniającymi z elektroniczną regulacją poziomu, o ile ich koszty zostaną zbliżone do kosztów maszyn z sterowaniem ręcznym. Wyzwaniem było zatem opracowanie innowacyjnego systemu, które umożliwiłby takie rozwiązanie.

Przejście od serwonapędów do falowników

W systemie napełniania butelek firmy IMSB, poziom płynu dozowanego do każdej butelki a także natężenie przepływu jest kontrolowane przez system zaworów krzywkowych, jak pokazano na zdjęciu. Krzywka musi obrócić się do dokładnie określonego położenia w przypadku każdej napełnianej butelki, a następnie powrócić do pozycji spoczynkowej zanim następna butelka dotrze do stacji napełniania. W przeszłości uważano, że jedynym sposobem pozycjonowania krzywki z odpowiednią szybkością i dokładnością  przy tego typu wymagających aplikacjach jest użycie serwomechanizmu i związanego z nim układu napędowego.

Kiedy inżynierowie techniki napędowej firmy Eaton zapoznali się z tym układem, w porozumieniu z zespołem IMSB szukającym bardziej opłacalnego rozwiązania, dokładnie przeanalizowali istniejące wymagania. Na podstawie przeprowadzonej analizy zaproponowano zastosowanie wysokowydajnego przemiennika częstotliwości PowerXL DA1 do sterowania krzywką, w połączeniu z optycznym enkoderem do ciągłego i precyzyjnego monitorowania jej położenia. Wybrano falownik serii DA1, ponieważ posiada wbudowane, zaawansowane algorytmy sterowania wektorowego, dzięki czemu jest w stanie zapewnić szybką reakcję i wymagany wysoki poziom dokładności.

Celem ułatwienia użytkownikowi końcowemu obsługę systemu, rozwiązanie uzupełniono o panel operatorski Eaton XV100, który łączy funkcje kolorowego panelu dotykowego HMI ze sterownikiem programowalnym (PLC) w jednym, kompaktowym i konkurencyjnym cenowo urządzeniu. Maksymalne uproszczenie okablowania maszyny uzyskano poprzez doprowadzenie sygnałów z enkodera i innych czujników montowanych na maszynie do XV100 za pomocą stacji rozproszonych wejść/wyjść serii XI/ON. Moduł XI/ON używany w enkoderze jest modułem szybkiego licznika o maksymalnej szybkości liczenia 100 kHz spełniający wymagania tej aplikacji.

Opracowane przez firmę IMSB oprogramowanie dla XV100, przyjmuje intuicyjne podejście oparte o receptury. Oznacza to, że operatorzy maszyn za pomocą kolorowego ekranu dotykowego HMI, po prostu wybierają przepis odpowiadający rodzajowi i wielkości używanej butelki. Następnie sterownik XV100 automatycznie ustawia tryb pracy zaworu napełniającego oraz optymalną prędkość posuwu dla przenośników wprowadzających i wyprowadzających, z których każdy sterowany jest falownikiem PowerXL DC1 firmy Eaton. Obecny układ oferuje 15 receptur (przepisów), natomiast system sterowania umożliwia rozbudowę o znacznie większą liczbę receptur, jeśli zajdzie taka potrzeba.

Podczas operacji napełniania panel XV100 stale monitoruje informacje otrzymywane z enkodera i w połączeniu z informacjami zawartymi w wybranym przepisie, wykorzystuje do obliczenia sygnału prędkości referencyjnej falownika DA1. Celem zapewnienia wymaganej prędkości pracy, sygnał ten jest przesyłany do falownika poprzez magistralę CANopen, wraz z sygnałami startu i zatrzymania.

Obliczanie sygnałów sterujących odbywa się w panelu XV100 za pomocą specjalnego bloku funkcyjnego stworzonego z wykorzystaniem oprogramowania CoDeSys. Blok ten został napisany przez inżynierów z firmy IMSB, którzy dzięki wsparciu technicznemu ekspertów ds. oprogramowania z firmy Eaton zaznajomili się z środowiskiem CoDeSys przy okazji tworzenia innych projektów.

Niesamowita precyzja i powtarzalność

Wyniki osiągane przez nowy system były zachwycające. Dokładność napełniania oceniono na podstawie kontroli wagi każdej z butelek. Przy dłuższym okresie kontrolnym wykazano dokładność systemu powyżej 99,5%. Wielokrotne testy operacji napełniania z łatwością spełniły rygorystyczne wymagania powtarzalności i niezawodności stawiane przez firmę.

Wyniki te uzyskano przy kosztach znacznie niższych niż w przypadku serwonapędowego systemu napełniania zapewniającego podobną wydajność. Dla użytkowników końcowych oznacza to, że mają możliwość nabycia maszyny z elektroniczną regulacją poziomu napełniania w cenie zbliżonej do maszyny regulowanej ręcznie. Maszyna niemal natychmiast przełącza się między wielkościami butelek, pozwalając na znacznie bardziej elastyczne działanie i lepsze świadczenie usług klientom.

Osmar Vieira, kierownik produkcji odpowiedzialny za elektrotechnikę w firmie IMSB podsumował: „Kiedy korzystaliśmy z serwonapędów, koszt automatyzacji był po prostu zbyt wysoki dla wielu potencjalnych użytkowników naszych maszyn. Firma Eaton zaoferowała jednak kompletne rozwiązanie w zakresie automatyzacji i napędów, które naprawdę zaskoczyło nas wszystkich pod względem wydajności i stosunku jakości do ceny. Jesteśmy tak bardzo zadowoleni, że znormalizujemy rozwiązanie firmy Eaton dla wszystkich przyszłych procesów produkcji naszych maszyn do napełniania”.



Utworzono: / Kategoria: , ,
  • Autor: EATON
  • Eaton Electric jest producentem najwyższej jakości automatyki przemysłowej, aparatury sygnalizacyjnej, łączeniowej, zabezpieczającej i instalacyjnej oraz systemów rozdziału energii niskiego napięcia. Firma cieszy się uznaniem wielu Towarzystw Klasyfikacyjnych oraz posiada Certyfikat Systemu Zapewniania Jakości wg norm ISO 9001. Międzynarodowe nagrody oraz certyfikaty są dowodem, iż produkty Eaton Electric odpowiadają najnowszym standardom bezpieczeństwa i wymaganiom jakości. Wszystkie nasze wyroby gwarantują długoletnie działanie.
  • Profil Autora
  • https://www.eaton.com/pl/pl-pl.html

Reklama

Newsletter

Zapisz się i jako pierwszy otrzymuj nowości!



PRZECZYTAJ RÓWNIEŻ



NAJNOWSZE PUBLIKACJE OD UŻYTKOWNIKÓW I FIRM

Reklama



POLECANE FIRMY I PRODUKTY
  • Chcieliby Państwo być informowani z wyprzedzeniem o stanie maszyny lub techniki napędowej? Nic prostszego! Aplikacja DriveRadar® oferuje kompleksowe zarządzanie konserwacją w oparciu o cyfrowe rejestrowanie danych, na podstawie których możl...
  • Zapraszam Cię na kurs tworzenia wizualizacji HMI z wykorzystaniem panelu XV102 od firmy EATON. Kurs stworzyłem z myślą o każdym, kto chce zacząć przygodę z tworzeniem wizualizacji HMI przy użyciu programu Galileo. Stworzyłem kurs bazujący n...
  • Produkty i rozwiązania firmy SICK są równie różnorodne jak codzienność w przedsiębiorstwie. Szkolenia SICK dla użytkowników umożliwiają zdobycie wiedzy na temat zróżnicowanej oferty naszych innowacyjnych produktów w formie dostosowanej do k...
    Link: Terminy
  • ÖLFLEX® CLASSIC 110 – elastyczny przewód sterowniczy do różnych zastosowań, w płaszczu z PVC, aprobata VDE, odporność na oleje, 300/500 V, również do YSLY lub YY CPR: informacje pod adresem www.lapppolska.pl Certyfikat zgodności VDE z...
  • EPLAN Electric P8 oferuje nieograniczone możliwości planowania projektu, tworzenia dokumentacji oraz zarządzania projektami automatyki. Zautomatyzowane tworzenie szczegółowych raportów opartych na schematach okablowania jest integralnym ele...
  • Ten kurs zawiera podstawy z dziedziny serwomechanizmów. Składa się z pierwszego modułu wprowadzającego, pełnego kursu o serwomechanizmach. Mini kurs przeprowadzi Cię przez podstawowe zagadnienia związane z serwomechanizmami. Zaczniemy od sa...