Case study: sterowanie węzłem betoniarskim, piecem grzewczym i dozowaniem

Jeden klient, dwa rozwiązania: sterowniki Unitronics, chmura Unicloud i cztery wdrożenia. Zobacz efekty

Firma Systemserwis Witold Matyjasik specjalizuje się w automatyce przemysłowej. Od dawna wykorzystuje rozwiązania Unitronics, w tym sterowniki PLC i chmurę UniCloud do zarządzania wieloma procesami produkcyjnymi.

Impulsem do takiej decyzji były częste awarie, nieprawidłowe działanie oraz braki w rozliczeniu produkcji. Czynnikami, które zdecydowały o wyborze rozwiązań Unitronics były m.in. możliwości komunikacyjne, obsługa dużej ilości protokołów komunikacyjnych, a także łatwe i zintegrowane zarządzanie poprzez VNC.

Jaki efekt przyniosły te wdrożenia? Zapraszamy do lektury i prezentujemy aż cztery przykłady projektów, każdy związana z różnymi maszynami.

---

Projekt 1: sterowanie węzłem betoniarskim

Zastosowanie:

zarządzanie produkcją mieszanki betonowej dla prefabrykatów.

Funkcjonalności:

recepturowe zarządzanie, logowanie danych, moduły tensometryczne, obsługa wag, pomiar wypełnienia silosów.

Tryby Pracy:

automatyczny i ręczny.

Bezpieczeństwo:

ograniczone poziomy dostępu (funkcja wbudowana w sterownik)

Dodatkowe funkcje:

logowanie na karcie SD, dostęp serwisowy przez chmurę.

Implementacja:

oprogramowanie napisane i uruchomione w ciągu dwóch tygodni.

Szczegółowy opis wdrożenia:

Sterownik PLC Unitronics zarządza produkcją półfabrykatu stosowanego do produkcji prefabrykatów betonowych.

W systemie są zaimplementowane funkcje:

• recepturowa,
• logowanie danych w chmurze,
• logowanie danych w chmurze - wykres.

 

Na podstawie wybranej receptury oraz zadanych parametrów zostaje przeprowadzony proces dozowania oraz mieszania. W układzie wykorzystano moduły tensometryczne, które obsługują 3 układy wagowe oraz dodatkowo szybkie wejścia HSI współpracujące z przepływomierzem. Wejścia analogowe służą do pomiarów wypełnienia silosów zasypowych.

System sterujący umożliwia pracę w trybie automatycznym oraz ręcznym. Użyto poziomów dostępu celem ograniczenia zmian w konfiguracji przez osoby niepowołane.

Dodatkowo:

• dane są niezależnie logowane na karcie SD,
• jako wyświetlacz służy komputer PC współpracujący z PLC po sieci Ethernet (użyte VNC),
• do odczytu danych z karty SD użyto funkcji menadżera plików wbudowanego w PLC,
• zdalny dostęp serwisowy jest realizowany przez chmurę (VPN, monitoring, analiza, archiwizacja).

 

---

Projekt 2: układ dozujący składniki

Zastosowanie:

dozowanie składników do mieszalnika chemii.

Funkcjonalności:

zarządzanie dozowaniem czterech składników, moduły tensometryczne, raporty HMI.

Efektywność:

praca 24/7, odważanie co 1 minutę, dokładność do 1 grama.

Rozbudowa:

planowane rozszerzenie o urządzenie do kontroli temperatury.

Bezpieczeństwo:

ograniczone poziomy dostępu, tryby pracy automatyczny i ręczny.

 Szczegółowy opis wdrożenia:

Sterownik zarządza dozowaniem czterech składników poprzez podajniki pneumatyczne. System umożliwia pracę w trybie automatycznym oraz ręcznym i pozwala na zachowanie dokładności rzędu 1 grama. Wykorzystano moduły tensometryczne, a w samym systemie zaimplementowano funkcję recepturową oraz:

• logowanie danych w chmurze,
• logowanie danych w chmurze na wykresie.
  
  

Dane logowane są jednocześnie na karcie SD a raporty bezpośrednie na HMI pozwalają wyświetlić wykres z przebiegiem odważeń.

Sam układ pracuje 24 h/dobę przez 6 lub 7 dni w tygodniu. Porcja jest odważana co ok. 1 minutę. W przyszłości PLC będzie rozbudowany o układ kontroli temperatury dla 10 sekcji.

---

Projekt 3: sterowanie przepływowym piecem grzewczym przepływowym (układ w trakcie wdrażania)

Zastosowanie:

sterowanie 64 niezależnymi pętlami grzewczymi.

Funkcjonalności:

Modbus RTU, sterowanie SSR, enkodery.

Plan rozwoju:

logowanie danych na karcie SD, przyszłe wykorzystanie chmury.

Szczegółowy opis wdrożenia:

Układ jest nadal w trakcie wdrażania. Na obecną chwilę PLC steruje 64 niezależnymi pętlami grzewczymi. Współpraca po Modbus RTU z układem pomiarowym temperatur. Wyjścia tranzystorowe sterownika sterują bezpośrednio SSRami. Prędkość pracy taśm oraz droga, którą przebywają jest kontrolowana poprzez enkodery współpracujące z szybkimi wejściami.

W przyszłości dane będą logowane na karcie SD, a całość zostanie połączona z chmurą UniCloud. Jako wyświetlacz użyty będzie komputer PC.

---

Projekt 4: licznik ilości pracujących linii

Zastosowanie:

Zbieranie danych o stanie linii oraz licznik tych z nich, które aktualnie pracują.

Szczegółowy opis wdrożenia:

To wyjątkowo szybkie wdrożenie, które trwało zaledwie tydzień. W tym czasie udało nam się stworzyć układ, który wyświetla ilość aktualnie pracujących linii na każdej z dwóch hal produkcyjnych. Wejścia sterownika PLC podpięte są pod sygnały informujące o pracy lub zatrzymaniu danej linii a wyjścia pod wyświetlacz LED. Dane o stanie linii oraz licznik aktywnych jest wyświetlany na komputerze osób upoważnionych poprzez interfejs Ethernet oraz wirtualny panel operatorski .

---

Projekt 5: sterowanie wibroprasą

Szczegółowy opis wdrożenia:

Dodkonano wymiany oryginalenego falownika na falownik serii UMI.
Wymagania stawiane przed falownikiem.

• duża dynamika pracy,
• obsluga rezystora hamujacego,
• możliwość poracy z przeciążeniem,
• wymagane dwa wejścia analogowe.

Większość falowników dostępnych na rynku posioada tylko jedno wejście analogowe.

W celu poprawnego wykonania elementu wibrowanego należało zastosować dwie prędkości pracy układu wibracyjego.
Wibracji o niskiej częstotliwości pozwalajacej na wypełnienie formy oraz wibracji o dużej częstotliwości wymaganej do zagęszczenia towaru.

Wymieniony falownik zastąpił układ oryginalny gdzie obie częstotliwości pracy wibratora są ustawiane przez operatora
za pomocą osobnego potencjometru jednego dla dużej drugiego dla niskiej częstotliwości pracy.

Prezentowany układ został przetestowany w ciągu 1,5 roku ciągłej pracy.
Dzięki poprawnej i bezawaryjnej pracy, obecnie został wdrożony drugi układ wibratora z wykorzystaniem falownika UMI.

---

Projekt 6: liniowa zgrzewarka ultradźwiękowa Tomsonic

Szczegółowy opis wdrożenia:

Zastosowanie PLC Unitronics Vision V130 umożliwia wysterowanie drivera silnika krokowego poprzez szybkie wyjścia HSS.
Dzięki tej funkcjonalności osiągnięto:

• możliwość zadania długości zgrzewu,
• zadawanie prędkości pracy noża obrotowego,
• możliwość zmiany średnicy noża i wprowadzenie nowej wartości poprzez panel HMI

Urządzenie umożliwia regulację czasów technologicznych oraz prędkości i drogi.
Posiada dwa tryby pracy:

• tryb półautomatyczny: Wyzwalany przyciskiem nożnym. Proces trwa do momentu zwolnienia przycisku.
• tryb automatyczny: po podaniu impulsu przyciskiem nożnym aktywuje się proces pracy urządzenia z zadanymi parametrami.

Wnioski

Dzięki rozwiązaniom Unitronics i UniCloud Systemserwis odnotował znaczące ulepszenia w procesach produkcyjnych. Zwiększył jednocześnie efektywność, precyzję i bezpieczeństwo operacyjne.
Szybka i skuteczna implementacja, zaawansowane funkcje monitorowania i sterowania oraz zdalny dostęp do danych były kluczowymi czynnikami, które wpłynęły na sukces tych projektów.

4 zalety rozwiązań Unitronics i chmury UniCloud

• zaawansowana technologia - Unitronics to szeroki zakres funkcjonalności przystosowanych do złożonych potrzeb automatyki przemysłowej,

• szybkość implementacji - krótki czas realizacji projektów minimalizuje przestoje w produkcji,

• bezpieczeństwo i kontrola - dzięki nim możliwe jest precyzyjne sterowanie procesami przy zachowaniu wysokich standardów bezpieczeństwa,

• wsparcie i rozwój - klient ceni sobie wsparcie techniczne i możliwość rozwoju oferowane przez Elmark Automatyka.

---

Dlaczego wybór padł na Unitronicsa?

Mimo, że firma Systemserwis w przeszłości robiła skomplikowane aplikacje przemysłowe na sterownikach firmy Siemens, Omron, Schneider to od jakiegoś czasu swoim klientom proponuje automatykę na Unitronicsie, bo ten sprawdza się zawsze tam, gdzie zależy nam na dużej funkcjonalności i szybkim czasie wdrożenia przy zachowaniu niskiej ceny.
Więcej zalet rozwiązań Unitronics do kontroli maszyn znajdziesz na stronie: https://smart.elmark.com.pl/uni/umc/sterowanie-ruchem-maszyn

---

Współpraca z zaufanymi integratorami

Unitronics, zapewnia kompleksowe rozwiązania, które są dostosowane do indywidualnych potrzeb i wymagań klientów w sektorze automatyki przemysłowej. Posiadając bazę własnych integratorów możemy zagwarantować Ci pomoc ekspertów. Będą to każdorazowo osoby, które specjalizują się w danej tematyce i mają w niej doświadczenie

---

Masz pytania?

Skontaktuj się z naszym ekspertem lub bezpośrednio z firmą Systemserwis:
Witold Matyjasik
witold@systemservice.site
695 708 061