Автоматизация фанерного пресса П-714Б

Дата: 31.01.2009 г. Автор: admin1
Печать E-mail
(4 Голосов)

Автоматизация фанерного пресса П-714Б

Наша фирма сотрудничает с производственными предприятиями - производителями оборудования. Особенно тесные взаимоотношения сложились с фирмой «Рэнд», занимающейся проектированием и изготовлением промышленных гидроприводов. Она разработала и осуществила проект модернизации фанерного пресса П-714Б, который включает разработку новой  гидростанции с применением современных комлектующих (в основном иностранного производства) и разработку системы автоматики.

 

Описание объекта автоматизации

Пресс фанерный П-714БПресс для производства фанеры П-714Б  имеет 15 этажей (16 плит), между которыми в разомкнутом состоянии пресса загружаются пакеты шпона (см. рисунок 1). Пакет собирается из промазанных клеем листов шпона, расположенных определенным образом для достижения максимальной прочности листа фанеры. Количество собираемых в пакет листов шпона зависит от толщины производимой фанеры. После закладки пакетов листов шпона в пресс,  необходимо как можно быстрее сомкнуть плиты пресса, не допуская затвердевания клея, иначе  фанера получится бракованной. Скорость смыкания зависит от характеристик гидроаппаратуры, установленной на гидростанции. Дальнейшая работа идет по определенному циклу, характеризующемуся следующими параметрами: величиной давления и длительностью отдельных стадий. За параметры тех. процесса отвечает технолог производства, а я приведу общую схему тех. процесса без детализации величин давления и выдержек времени, которые могут значительно изменяться. После окончания цикла прессования плиты размыкаются, и листы готовой фанеры рабочие достают из пресса. Имеются различные модификации прессов, некоторые имеют автоматизированную загрузку/выгрузку. Но в данном случае загрузку/выгрузку рабочие осуществляли вручную, и речь шла об автоматизации цикла работы самого пресса с небольшими элементами автоматики на участках загрузки и выгрузки.

Что мы поменяли

Оригинальная автоматика фанерного пресса была релейной, длительность стадий цикла задавалась с помощью реле времени, величина давления -  несколькими контактными манометрами.

Все пожелания специалистов Заказчика к работе гидросистемы пресса П-714Б были воплощены в новой гидростанции, спроектированной и изготовленной специалистами фирмы «Рэнд». Так вместо контактных манометров был установлен датчик давления, имеющий аналоговый выходной сигнал 4..20mA, катушки распределителей управлялись сигналами 24В постоянного тока, что являлось дополнительной мерой электробезопасности для обслуживающего персонала. А разъемы на распределителях имели светодиодную индикацию сработавшего состояния, что практически незаменимо на стадии пуско-наладки, и, несомненно, будет оценено ремонтным персоналом в случае возникновения каких-либо неисправностей.

Выбор контроллера

Одной из важнейших задач при проектировании системы автоматики является конкурентоспособная цена. Т.к. одним из самых дорогостоящих компонентов системы управления на базе промышленного контроллера является сам контроллер, то, прежде всего, необходимо подобрать такой контроллер, который обеспечивал бы требуемую функциональность системы и при этом имел минимальную цену. Т.о. мы выбираем производителя и конкретную модель у этого производителя, т.к. практически все они имеют контроллеры различного ценового диапазона и, соответственно, различной функциональности. Выбор брэнда SIEMENS в данном случае является не совсем объективным. Просто нам было известно, что отечественные производители фанерного оборудования ставят контроллеры фирмы SIEMENS, и случаев отказа техники этого производителя в нашей практике не было. Кроме того, эта марка хорошо известна и благожелательно воспринимается заказчиком, когда как, что такое VIPA приходится довольно долго объяснять. Не секрет, что контроллеры VIPA нисколько не уступают SIEMENS, имеют много дополнительных возможностей, не говоря уж о возможностях технологии SPEED7. И при этом имеют более низкую цену. Но имя, раскрученность марки имеет большое значение, особенно для заказчиков.

Возможности контроллеров SIEMENS SIMATIC S7-300, а тем более S7-400 для решения данной задачи являются избыточными, такое быстродействие нам было не нужно. А семейство S7-200 подошло как нельзя кстати.

Хочется сказать немного добрых слов об этом микроконтроллере.  Он имеет модули практически для любых целей, их номенклатура не меньше, чем у более «старших собратьев», программное обеспечение очень удобно и интуитивно воспринимается любым программистом, имеющим опыт программирования контроллеров других производителей. Лицензионное программное обеспечение стоит не дорого, а отдельной программы для панелей оператора не требуется. Все возможности сочетает в себе среда для программирования STEP 7 MicroWIN.

Т.к. из гидравлической схемы были убраны контактные манометры, а из электрической схемы реле времени, то возникла потребность в панели оператора, на которой задавались бы выдержки времени и давления. Для семейства S7-200 SIEMENS предлагает следующий выбор панелей оператора: текстовые дисплеи TD100C, TD200, TD200C, TD400C, панель оператора OP73 Micro и сенсорная панель TP177 Micro. Сенсорная панель нам не подходила, т.к. работать с ней должны были обыкновенные рабочие, а не инженерный или технологический персонал. Панель OP73 Micro в отличие от текстовых панелей имеет возможность работы с графикой, но для ее программирования требуется дополнительный программный пакет. Графика нам не нужна, поэтому вполне достаточно текстовой панели. Текстовые панели отличаются количеством строк, отображаемых на экране: от одной до четырех. Для большинства применений достаточно 2-х строк. И мы в таких случаях обыкновенно выбираем панель TD200C, которая, в отличие от панели TD200 имеет возможность создавать пользовательскую лицевую панель, содержащую до 20 кнопок различного размера. Конфигурация клавиш задается в специальной программе «Keypad Designer», входящей в состав STEP 7 MicroWIN. К TD200C прилагается чистая накладка из полиэстера для распечатки на ней лицевой панели. Накладку можно распечатать на любом бытовом лазерном принтере. Лучше, конечно, цветном. Тогда на нее можно поместить цветной логотип фирмы и оформить в соответствующем цвете. Дополнительным плюсом данной панели является то, что питание на нее подается через кабель связи панель/контроллер (TD/CPU кабель). Обнаруженным минусом данной панели является невозможность одновременной отладки программы в микроконтроллере с подключенной панелью, т.к.  кабель связи программатора с микроконтроллером (PC/PPI или USB/PPI) подключается в тот же разъем, что и TD/CPU кабель. Поэтому при подключении одного из них, второй приходится выдергивать. Отмечу, что «старшие» модели  SIMATIC такого неудобства лишены.

При подборе процессора и дополнительных модулей расширения не возникает никаких проблем, т.к. выбор их очень большой и возможны разные варианты. Однако наша фирма ставит модули расширения таким образом, чтобы оставалась возможность подключения дополнительных входных/выходных сигналов, не предусмотренных электросхемой. Случается, что заказчик в ходе эксплуатации проявляет дополнительные пожелания, требующие расширения системы, подключения к ней дополнительного оборудования и т.п. Имея запасные входа/выхода это можно сделать без дополнительных затрат.

Выбор электрошкафа и пульта

При выборе электрошкафа и пульта обычно бывает не столь много вариантов, как при выборе контроллера. Если необходим небольшой шкаф навесного исполнения, то мы выбираем продукцию отечественных фирм: ИЭК (IEK) или ЭКФ (EKF), которых столь незаслуженно обижают на разных электрических форумах. Если разговаривать об ИЭК, то их шкафы марки ЩМП удовлетворяют всем требованиям, которые наша фирма, как производитель систем автоматики, предъявляет к данной продукции. Шкафы ЩМП со степенью защиты IP54 не протекают, не гниют, не меняют форму, прочны, у них хороший замок, в комплект входит все необходимое, в том числе наклейки, метизы, кронштейны для крепежа электрошкафа к стене.

Пульт управления фанерного пресса П-714БНо в данном случае пресс стоял посередине цеха и оператору (рабочему) был еще необходим удобный пульт. К сожалению, ИЭК и ЭКФ пультами похвастать не могут. А когда истощаются возможности отечественных производителей шкафов, мы обычно смотрим на продукцию RITTAL. Потому что у RITTAL имеется широкий спектр электрощитового оборудования. В том числе и разнообразные пульты.

Пульт-тумба с монтажной панелью внутри нас очень порадовал, т.к. позволил разместить не только все необходимые органы управления на откидывающуюся крышку пульта, которых, кстати сказать, было совсем немного, но и все остальное электрооборудование вместе с контроллером на монтажную панель. Что у нас вышло, можно посмотреть на рисунках 3 и 4.

Выбор коммутационной аппаратуры

Про выбор коммутационной аппаратуры я долго не буду говорить. Мы выбираем комплектующие, в основном, отечественного производителя, а из них лидерами, на наш взгляд, являются ИЭК и ЭКФ, то мы выбрали их продукцию: автоматические выключатели, магнитные пускатели, тепловые реле. Большим плюсом выбора подобных комплектующих отечественного производства является еще и то, что их можно достать практически в любом электромагазине почти любого города (или хотя бы там заказать).

Кнопки нам нужны были прочные, красивые, выдерживающие плохое настроение оператора и его тяжелую руку. К сожалению, таких российских кнопок нам не известно. Зато известна фирма ABB, производящая необычайно широкий спектр кнопочных выключателей, переключателей, светосигнальной аппаратуры. Кнопки имеют металлическое кольцо, не пластмассовое, покрашенное серебристой краской, как у некоторых, а честное металлическое кольцо. Единственный недостаток у кнопок ABB - это их цена. Ну что ж, ради такого качества можно и потерпеть. Зато заказчик, безусловно, будет доволен: красиво, эргономично, качественно.

Клеммники, конечно, WAGO. Не стану создавать антирекламу отечественным производителям клеммников. Из их продукции мы ставим только клеммники типа БЗ24, к сожалению, не знаю производителя. Но у БЗ24 есть свои недостатки. И первый из них - габарит клеммников. Поэтому из-за большого количества необходимых клеммных соединений для данного шкафа БЗ24 не подошли. Второй недостаток (если интересно), что они присверливаются, а не монтируются на DIN-рейку. Но он не такой существенный в данном случае.

Остальная аппаратура

Помимо пульта-тумбы (электрошкаф по совместительству), оказалась необходимой клеммная коробка - опять RITTAL, марки KL Ее мы поместили, конечно, на гидростанции. Это стандарт. Еще важное замечание: не так давно впервые увидели клеммные коробки отечественной фирмы «Провенто». По виду - вылитый RITTAL, только дешевле. По эксплуатации - сказать не могу, т.к. еще пока не ставили, но поставим обязательно. Может быть, в следующей статье напишу о впечатлениях.

И еще понадобились датчики. Датчики мы также стараемся  выбирать отечественые, в основном, фирмы Сенсор Они не дорогие, по сравнению с иностранными аналогами. Насчет сравнения качества ничего сказать не могу, т.к. каких-то специализированных тестов возможности у нас провести нет. По эксплуатации они уж во всяком случае не хуже. Бывало, что их задевали тяжелыми металлическими предметами, жгли, купали в гидравлическом масле и некоторых других агрессивных средах - и ничего, продолжали жить, и даже работать, и даже хорошо. Зато не жалко положить пару датчиков заказчику в ЗИП.  Т.к. место расположения пресса не очень чистое, рядом расположены сушилки, немного коптящие помещение, то оптические датчики мы решили не ставить, чтобы не было проблем с очисткой датчиков и отражателей. А вот индуктивные датчики - другое дело. Пыльный индуктивный датчик работает не хуже датчика,  только-что вышедшего с завода-изготовителя. Датчики устанавливаем прямо на станину пресса - они необходимы для завершения цикла работы, когда пресс, совершив все необходимые операции по прессованию фанеры, раскрывается, чтобы из него рабочие смогли выгрузить готовую фанеру и загрузить новые пакеты шпона.

Но вот и все, аппаратура выбрана, осталось ее заказать (она, кстати, даже иностранная, подобрана таким образом, что всегда есть в наличии у компаний-дилеров), получить и смонтировать.

Все готово, пора пускать

Подключение пульта управления прессом П-714БШеф-монтажные работы не требуются: монтаж, подключение гидроаппаратуры, электрооборудования - все подробнейшим образом описано в прилагаемой технической документации на данное оборудование. Местные специалисты с данными работами справились блестяще, только небольшие консультации по телефону.

На пуско-наладку едем вдвоем: гидравлист и электрик-программист, больше не нужно.

Начинается упорная работа: поиск ошибок монтажа, переписывание программы под местные реалии и пожелания, наладка, снова наладка (только еще лучше) и, наконец, победа. Еще один объект сдан.

Заказчик доволен, рабочие тоже. Т.к. вместо сложной комбинации из клавиш рабочему надо нажать только одну кнопку, запускающую начало цикла. Задание выдержек на панели оператора удобно и понятно. Работа гидростанции вызывает восторг: не течет, ничего не залипает, контактные манометры настраивать не надо, работу цикла можно проверить по светодиодной индикации на разъемах гидрораспределителей.

Никаких нареканий, а проекту уже скоро будет год, не получено.

 

2009 г.

Просмотров 5642


Ваше мнение

Что вы знаете об электротехнике?

Установка для розлива водной краски (ВДАК) и укупорки
Яндекс - найдется все