Dodali sme komplexnú modernizáciu priemyselného paletizéra používaného pri výrobe fľaškovanej vody. Projekt zahŕňal kompletnú prestavbu riadiaceho rozvádzača, inštaláciu automatizačných komponentov Lenze, integráciu bezpečnostných systémov PILZ a rozsiahle programovanie PLC. Výsledkom sú výrazne rýchlejšie paletizačné cykly, vyššia úroveň bezpečnosti a jednoduchšia údržba. Paletizér predstavuje flexibilné a kompaktné riešenie pre paletizáciu, navrhnuté pre rôzne priemyselné odvetvia. V tomto prípade sa využíva na usporiadanie a stohovanie fliaš s vodou.
POŽIADAVKY ZÁKAZNÍKA
- Kompletná prestavba rozvádzača (káblovanie, meniče, ochranné prvky, zdroje napájania, bezpečnosť, samotný rozvádzač, PLC, vstupy/výstupy)
- Ovládací panel (HMI)
- Prekáblovanie všetkých motorov a senzorov
- Výmena bezpečnostných prvkov (núdzové stop tlačidlá, zámky dverí, PILZ)
- Inštalácia magnetostrikčného snímača
- Kompletné preprogramovanie paletizačného zariadenia
- Zrýchlenie celého procesu paletizácie
POUŽITÉ KOMPONENTY
- PLC systém Lenze C520 – regulátor C520 umožňuje pohodlne riešiť riadiace úlohy vysokej kvality pri koordinovanom pohybe viacerých osí s vysokou dynamikou.
- Frekvenčné meniče Lenze i700 – rozvádzačový servomnič i700 je vhodný pre dynamické riadenie pohybu a viacosové aplikácie.
- Bezpečnostné moduly PILZ – produkty a technológie PILZ zabezpečujú bezpečnú prevádzku strojov a chránia pracovníkov pred úrazmi.
- HMI panel Lenze v450 – krytie IP67, moderný a štíhly dizajn, napájanie cez Ethernet (PoE) pre zjednodušené káblovanie.
- BALLUFF - Viacnásobne redundantný magnetostrikčný snímač na presné meranie pozície
BLOKOVÝ DIAGRAM
ROZVÁDZAČ
Počas kompletnej rekonfigurácie rozvádzača bol pôvodný riadiaci systém Allen-Bradley nahradený PLC systémom Lenze c520. Všetky vstupno/výstupné moduly boli modernizované na nové komponenty Lenze, čím sa zabezpečila kompatibilita a jednotná integrácia riadiacich prvkov. Komunikácia medzi jednotlivými časťami systému je realizovaná prostredníctvom protokolu EtherCAT. Pôvodné frekvenčné meniče boli nahradené novými modelmi Lenze i700, ktoré využívajú zbernicový systém a výrazne zjednodušujú inštaláciu. Tento systém umožňuje napájanie z jedného zdroja a použitie jediného ochranného prvku, čím sa minimalizuje počet bezpečnostných prvkov a zjednodušuje celkové zapojenie.
K meničom bol pridaný brzdný rezistor na elimináciu vzniku nechceného napätia na jednosmernej zbernici počas brzdenia. Bezpečnostné prvky boli realizované pomocou modulov PILZ, ktoré riadia bezpečnosť zámkov dverí, zábran a núdzových tlačidiel STOP. Celý riadiaci rozvádzač je chránený klimatizačnou jednotkou namontovanou na dverách, ktorá zabraňuje prehriatiu zariadenia.
Tento technický prístup výrazne zvýšil efektivitu, posilnil bezpečnosť a zjednodušil správu rozvádzača.
Obrázok 1. Pôvodný rozvádzač Obrázok 2. Nový rozvádzač
OVLÁDACÍ PANEL
V rámci modernizácie paletizéra bol ovládací panel kompletne prepracovaný a vybavený 10-palcovým HMI displejom Lenze V450. Tento displej bol zvolený pre svoju optimálnu veľkosť, ktorá zaručuje jednoduchú obsluhu zariadenia a výbornú čitateľnosť všetkých potrebných informácií. Modernizácia ovládacieho panela zahŕňala aj aktualizáciu softvérového rozhrania, čo zvýšilo efektivitu interakcie operátora s paletizérom a zlepšilo reakčné časy pri obsluhe.
PREKÁBLOVANIE MOTOROV A SENZOROV
V rámci modernizácie boli kompletne vymenené všetky napájacie káble pripojené k motorom, vrátane flexibilných káblov vedených v energetických reťaziach a pevných inštalácií. Paletizér obsahoval viacero senzorov, pri ktorých boli vymenené multisignálne káble s cieľom zabezpečiť efektívnu prenosovú kapacitu a spoľahlivosť signálu. Okrem toho boli motorové ovládače Motek, ktoré boli pôvodne integrované priamo na motoroch, demontované a premiestnené do riadiaceho rozvádzača. Tým sa optimalizovala prístupnosť a zjednodušila údržba celého systému.
PROGRAMOVANIE
Kompletné preprogramovanie paletizátora bolo realizované v softvéri Lenze PLC Designer. Programovanie bolo rozdelené do viacerých sekcií a to: vstupných a výstupných dopravníkov, výťahu, pavúka na ukladanie preložiek, stohovacieho stola a podávača paliet. Boli vyvinuté rôzne softvérové varianty pre fľaše s objemom 0,5 l, 1,5 l a 2 l. Každá varianta bola optimalizovaná pre odlišný počet fliaš a vrstiev na palete. Okrem toho bol implementovaný nový spôsob stohovania, ktorý zlepšil viditeľnosť značky na obaloch.
Hlavným cieľom preprogramovania paletizéra bolo zvýšiť celkovú efektivitu procesu a zabezpečiť plynulejšie prechody medzi jednotlivými operáciami. Tento cieľ sa podarilo dosiahnuť skrátením časových intervalov medzi úlohami, zvýšením pracovných rýchlostí a úpravou logiky niektorých operácií.
Výrazné zrýchlenie celého procesu sa dosiahlo integráciou magnetostrikčného snímača na výťahu, ktorý umožnil presné polohovanie pri nakladaní a vykladaní fliaš aj s použitím asynchrónnych motorov. Tento snímač nahradil pôvodné indukčné snímače, ktoré často nedokázali správne detegovať polohu výťahu, čo viedlo k jeho prebehnutiu cez snímač a spôsobovalo chyby stroja. Vďaka presnému polohovaniu sa tento problém úplne odstránil a výťah mohol dosahovať podstatne vyššie rýchlosti.
Pred modernizáciou bol paletizér náchylný na poruchy a nedosahoval požadovanú prevádzkovú rýchlosť. Po generálnej prestavbe sa miera poruchovosti znížila na takmer nulovú a došlo k zlepšeniu rýchlosti, diagnostiky a odstraňovania chýb pri servise. Hlavným prínosom tejto modernizácie je dosiahnutie prevádzkových rýchlostí, ktoré plne zodpovedajú maximálnej kapacite výroby.