Почта
info@project-p.ru
Вологда
8 (8172) 58-02-23
Москва
‎8 (499) 398-28-11
Санкт-Петербург
‎8 (812) 998-77-30
Задать вопрос

Автоматизированная система управления станом производства электрических шин

Автоматизированная система управления станом производства электрических шин

Компания ПРОЕКТ-П в декабре 2016г. для ООО "ТД Текфор" (г.Москва) разработала программное обеспечение и произвела пуско-наладочные работы автоматизированной системы управления станом производства электрических шин.

Основным видом деятельности компании Текфор является производство пластиковых распределительных встраиваемых и навесных щитов, а также аксессуаров к ним: клемм, сальниковых вводов, din-рейки, шин и мн.др. С целью расширения производства компания Текфор приобрела в Китае стан производства электрических шин, автоматика которого была реализована на базе программируемого логического контроллера XINJI и панели оператора Weinview. В процессе эксплуатации выявился ряд недостатков, в связи с чем руководство Текфор приняло решение модернизировать стан. Проблемы стана связанные с механикой были решены собственными силами. В виду отсутствия соответствующих специалистов по автоматизации, на работы по модернизации автоматизированной системы управления компания Текфор привлекла компанию ПРОЕКТ-П.

Автоматизированная система управления станом производства электрических шин - стан производства электрических шин 2
Cтан производства электрических шин 1

Модернизация автоматизированной системы управления заключалась в разработке нового программного обеспечения программируемого логического контроллера (ПЛК) XINJI XC3-60 и интерфейса панели оператора Weinview TK6070iP, входящих в состав стана производства электрических шин. Также в процессе модернизации АСУ были добавлены дополнительные исполнительные механизмы и датчики.

Автоматизированная система управления станом производства электрических шин - стан производства электрических шин 3
Cтан производства электрических шин 2

Понятия и определения используемые при описании АСУ стана производства электрических шин:
Фиксатор – исполнительный механизм (пневмоцилиндр) фиксирующий пруток в определенном положении.
Блок – исполнительный механизм, выполняющий ту или иную механическую обработку детали. Виды блоков: сверлильный, резьбонарезной, зенкерный, отрезной.
Шаг – отрезок технологического процесса производства деталей при котором производиться одно действие исполнительных механизмов и один ход сервопривода.
Цикл – отрезок технологического процесса состоящий из шагов, по завершению которого на выходе стана производится одна деталь.
Циклограмма – линейная диаграмма работы блоков в размере одной детали. Циклограмма состоит из последовательных шагов. Для каждого шага задается набор активных/неактивных блоков, работающих/неработающих на данном шаге, а также перемещение каретки сервопривода по окончанию работы блоков.
Технологическая пауза – режим не полного останова стана, при котором производится завершение текущего шага, двигателя исполнительных механизмов не отключаются, пневмоцилиндры блоков возвращаются в исходное положение. При повторном запуске технологического процесса выполняется следующий шаг.
Технологический стоп – режим не полного останова стана, при котором производится прерывание шага, отключаются двигатели блоков, пневмоцилиндры блоков возвращаются в исходное положение. При повторном запуске технологического процесса заново выполняется прерванный шаг.
Полный останов – режим останова стана, при котором прерывается шаг, отключаются двигатели исполнительных механизмов, пневмоцилиндры блоков возвращаются в исходное положение. При повторном запуске сбрасываются счетчики шагов и циклов, технологический процесс запускается заново.

Требования к программному обеспечению ПЛК XINJI XC3-60:
1. Ручное управление сервоприводом, фиксаторами и блоками.
2. Автоматическое управление сервоприводом, фиксаторами и блоками в соответствии с циклограммой.
3. Автоматический возврат каретки сервопривода в исходное состояние по завершению цикла.
4. Контроль наличия прутка и перевод стана в режим "технологическая пауза" при отсутствии прутка.
5. Отключение с панели оператора функции контроля наличия прутка.
6. Контроль обратной связи положения фиксаторов и блоков по датчикам положения. При отсутствии обратной связи формирование аварии, перевод стана в режим "технологический стоп".
7. Учет количества произведенных деталей.

Требования к интерфейсу панели оператора Weinview TK6070iP:
1. Интерфейс панели оператора должен состоять из четырех разделов: УПРАВЛЕНИЕ, ПАРАМЕТРЫ, ЖУРНАЛ, СИСТЕМА.
2. Раздел УПРАЛЕНИЕ должен содержать:
    — мнемосхему стана, на которой должны отображаться состояния сервопривода, фиксаторов, блоков и датчиков;
    — кнопки управления технологическим процессом ПУСК, СТОП, ПАУЗА, СБРОС;
    — кнопки СЕРВОПРИВОД, ОПТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК;
    — панель аварий;
    — информационную панель, на которой должны отображаться длина шага, длина цикла, номер шага, номер цикла, количество выпущенных деталей.
    При нажатии на кнопку ПУСК должен запускать технологический процесс.
    При нажатии на кнопку ПАУЗА стан должен переводится в режим "технологическая пауза".
    При кратковременном нажатии на кнопку СТОП стан должен переводится в режим "технологический стоп".
    При длительном нажатии кнопки СТОП (3 секунды) стан производит полный останов.
    При нажатии на изображение блока должно открываться окно ручного управления соответствующим блоком.
    При нажатии на кнопку СЕРВОПРИВОД должно открываться окно ручного управления сервоприводом.
    При нажатии на кнопку ОПТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК должна отключаться функция контроля наличия прутка.
3. Раздел ПАРАМЕТРЫ должен содержать два подраздела: ОБЩИЕ ПАРАМЕТРЫ и ЦИКЛОГРАММА. В подразделе ОБЩИЕ ПАРАМЕТРЫ должны задаваться количество шагов в цикле, скорость перемещения сервопривода вперед и назад, для каждого исполнительного механизма должен задаваться цикл начала работы. В подразделе ЦИКЛОГРАММА должна задаваться циклограмма работы исполнительных механизмов. Размер циклограммы – 30 шагов.
4. В разделе ЖУРНАЛ должна отображаться хронология работы стана (ПУСК, СТОП, ПАУЗА, СБРОС и т.п.) и хронология аварий.
5. В разделе СИСТЕМА должны задаваться системные настройки панели оператора: дата и время.

Автоматизированная система управления станом производства электрических шин - экраны панели оператора 1
Экраны панели оператора 1
Автоматизированная система управления станом производства электрических шин - экраны панели оператора 2
Экраны панели оператора 2

Краткое описание технологического процесса:
Оператор перед запуском технологического процесса в разделе ПАРАМЕТРЫ панели оператора Weinview задает циклограмму обработки детали. Циклограмма представляет собой таблицу, столбцы которой соответствуют исполнительным механизмам, а стоки — шагам. Шаг циклограммы состоит из двух действий: перемещение каретки и обработка детали. Соответственно для каждого шага в таблице задается ход (перемещение) каретки в мм, а также набор блоков участвующих в обработке детали. После задания циклограммы оператор в ручную устанавливает латунный пруток в стан до второго датчика наличия прутка и на панели оператора нажимает на кнопку ПУСК, тем самым запускает технологический процесс производства электрических шин, запускается первый цикл обработки детали. В начале цикла латунный пруток фиксируется неподвижным фиксатором, а сервопривод перемещает каретку с подвижным фиксатором в начальное положение. Управление сервоприводом осуществляется импульсными сигналами с ПЛК XINJI, скорость перемещения каретки (количество генерируемых импульсов в секунду) при движении каретки вперед и назад задается с панели оператора в Гц. Начальное положение каретки определяется по индуктивному датчику положения каретки. В начальном положении подвижный фиксатор захватывает пруток, а не подвижный фиксатор отпускает. Крайние положение фиксаторов контролируются посредством посредством индуктивных датчиков положения поршня пневмоцилиндра. После фиксации прутка в начальном положении запускается первый шаг цикла. Сервопривод перемещает каретку на заданное в циклограмме расстояние, затем пруток обрабатывается соответствующими циклограмме блоками. Для того чтобы в начале технологического процесса блоки не работали в холостую на панели оператора в разделе ОБЩИЕ ПАРАМЕТРЫ для каждого блока задается начальный цикл. Начальный цикл это номер цикла на момент начала которого пруток переместится до соответствующего блока и во время которого начинается обработка детали данным блоком. Начальное и конечное положение блоков контролируется посредством индуктивных датчиков положения. Окончание шага определяется возвратом блоков в исходное (начальное) состояние. После окончания первого шага последовательно выполняются остальные шаги цикла, затем цикл повторяется и т.д. При срабатывании первого датчика положения прутка звучит звуковая сигнализации информирующая оператора о том что закончился пруток. По срабатыванию второго датчика положения прутка, система переходит в режим "технологическая пауза". Оператор устанавливает новый пруток в стан и нажатием на кнопку ПУСК переводит систему в рабочий режим. Деталь (цикл) на которую приходиться стык прутка, не обрабатывается.
ПЛК XINJI XC3-60 контролирует обратные связи исполнительных механизмов. Для каждого фиксатора и блока задано время обратной связи в начальном и конечном положении. Если в течении времени обратной связи фиксатор или блок не достиг начального или конечного положения формируется авария обратной связи соответствующего исполнительного механизма и система переходит в режим "технологический стоп". Также контроллер XINJI XC3-60 контролирует аварию обратной связи пускателей двигателей исполнительных механизмов и сервопривода каретки. При возникновении аварии звучит звуковая сигнализация.