Линия перемещения паллет
Нашей компанией, была проведена работа по решению комплексной задачи обеспечения производственной логистики на заводе, выпускающем минеральную воду.
Предприятие является одним из ведущих на рынке бутилированной минеральной воды в России. Для обеспечения удовлетворения потребности клиентов в питьевой воде в жаркие летние месяцы, специалистами этой компании было принято решение о постройке склада готовой продукции. Склад позволяет производить непрерывную отгрузку воды в пиковые месяцы летнего сезона. Транспортная система должна обеспечивать перемещение паллет с готовой продукцией из цеха розлива на склад. Основной трудностью для осуществления этой задачи было то, что между зданиями проходят железнодорожные пути. Чтобы производить транспортировку эти здания было решено соединить галереей.
Специалисты «Ижорских Гидросистем» и компании-партнёра, производителя конвейерного оборудования, провели обследование объекта и предложили решение, обеспечивающие требуемую производительность – 100(!) паллет с продукцией в час, около 75 тонн (почти 4 фуры в час). Команда специалистов «Ижорские Гидросистемы» проводила работы по, подбору средств КИП и А, проектированию системы АСУ, разработке программного обеспечения, монтажу и пусконаладке средств автоматизации. Наши партнёры занималась изготовлением и поставкой оборудования: конвейеров, рольгангов, подъёмников и трансферов. Особой сложностью была необходимость проведения работ в условиях стройки (здание склада только возводилось) и сжатых сроков.
В состав транспортной системы входят
- 6 цепных конвейеров- служат для загрузки и разгрузки паллет
- 2 пневматических трансфера – служат для изменения направления движения, вместо использования громоздких поворотных механизмов.
- 14 рольгангов – служат для линейного перемещения продукции
- 2 лифта-подъёмника
Все механизмы, кроме трансфера, используют электродвигатели в качестве приводных механизмов (для трансфера используется пневмопривод). Мощность двигателей рольгангов и цепных механизмов от 0.55кВт до 1.5кВт. В каждом лифте используется пара двигателей суммарной мощностью 8кВт. Для обеспечении гибкости системы было принято решение использовать частотные преобразователи. Частотные преобразователи позволяют производить настройку скорости движения паллет по линии в целом, и ускорять/замедлять отдельные элементы транспортной системы для обеспечения ускорения перемещения, для создания интервала между продукцией, и замедления, для обеспечения плавного движения в местах изменения направления (узел трансфера и цепных транспортёров)
Схема линии.
Система управления разбита на 3 части по зонам, изображенным на схеме.
Состав системы управления.
- Контроллер NJ1 – 1 шт.
- Панель оператора сенсорная NB – 1 шт.
- Модули удаленного ввода вывода NX – 3 шт.
- Модули дискретного ввода NX-ID5442 – 9 шт.
- Модули дискретного вывода NX-OD5256 – 9 шт.
- Частотные преобразователи MX2 – 21 шт.
- Модули коммуникационные EtherCat для MX2 – 21 шт
- Частотные преобразователи RX – 2 шт.
- Модули коммуникационный EtherCat для RX – 2 шт.
- Световые барьеры безопасности F3SG – 2 шт.
- Индуктивные датчики E2A – 10 шт.
- Оптические датчики с отражателем E3FA – 70
- Реле интерфейсные G2RV-SL700 – 33 шт.
- Модуль безопасности G9SE – 3 шт.
- Импульсные источники питания S8VK – 3 шт.
Оборудование размещено в трех шкафах управления для того чтобы минимизировать длину кабелей подключения и обеспечить удобное управление
ШУ зоны загрузки. В нем находится ПЛК, 11 частотных преобразователей и кнопки управления ручного режима зоны загрузки.
Шкаф управления зоной галереи. Содержит модуль удалённого ввода-вывода, ПЧ двигателей подъёмника, с тормозным модулем, 7 ПЧ для электродвигателей рольгангов галереи, реле безопасности, блок интерфейсных реле и органы управления в ручном режиме.
ШУ зоны выгрузки. Содержит ПЧ подъёмника тормозной модуль, 5 частотных преобразователей для двигателей рольгангов, реле безопасности, блок интерфейсных реле, кнопки управления зоной разгрузки в ручном режиме.
Зона загрузки содержит 6 цепных конвейеров, 2 трансферных узла, 5 рольгангов, располагается в цеху розлива.
Зона загрузки:
- справа рабочее место загрузки для направление движения вперед,
- слева рабочее место разгрузки используется при реверсивном движении.
- посередине - рабочий пульт оператора с светосигнальной колонной.
Зона загрузки, вид из галереи, шкаф управления справа.
Зона галереи, включает в себя подъёмник в цеху, 6 рольгангов
Зона выгрузки включает в себя подъёмник, 5 рольгангов, находится в складе готовой продукции.
Для выполнения требований по обеспечению требуемой производительности нужно было решить задачу быстрого подъёма/опускания паллета с продукцией. Основную трудность при этом представляет совмещение быстрого опускания и точного позиционирования подъёмника. При опускании груза электродвигатель переходит в генераторный режим, и для того чтобы обеспечить плавный останов груза в нужном месте необходимо применять специальную систему реостатного торможения, а именно применять тормозной модуль в связке с тормозным резистором. В нашем случае, для каждого подъёмника, был использован резистор с рассеиваемой мощностью 18кВт.
Для обеспечения безопасности персонала при работе с автоматизированным подъёмным механизмом установлены защитные ограждения, датчики открытия дверей, барьеры безопасности (класс продукта «SAFETY») при проникновении персонала в опасную зону система прекращает всё движения, и ожидает квитирования ошибки от оператора.
Для защиты от падения паллета в шахту подъёмника установлены дополнительные оптические датчики, также использованы алгоритмические (программные) средства предотвращения такой аварийной ситуации.
Для обеспечения возможности реверса оптические датчики с рефлектором установлены на начало и на конец каждого транспортного механизма.
При построения системы было отдано предпочтение продукции компании Omron, так как её отличает высокая надежность и простота в наладке и использовании.
Объединение преобразователей частоты и модулей ввода-вывода в сеть EtherCat позволило организовать управления с поддержкой реального времени и легко отладить взаимодействие между узлами системы.
Для оперативного оповещения персонала о состоянии системы установлены световое колонны, с индикацией: зеленый – работа, желтый – готовность, красный – ошибка.
Для управления данной системы используется операторская панель серии NB. Она поддерживает VNC, это позволяет персоналу оперативно отслеживать состояние линии и дает возможность дистанционного управления. Наличие Wi-Fi сети позволяет обеспечить операторам доступ к мониторингу системы с мобильных устройств.
Таким образом, благодаря правильному подбору средств автоматизации, нам удалось провести сложную напряженную в сжаты сроки. Удалось решить «механические» проблемы склада и информационные, путем применения современных средств автоматизации и интеграции в информационную систему предприятия.
В данный транспортная линия работает в режима 24/7.
Отрасли
Производственные процессы и индустриальные системы