image Плата управління процесом
Плата управління процесом

Коли компанія AWE Newtech Limited (Newark, UK), провідний виробник машин для просочування обмоток електричних двигунів, усвідомила, що істотна економія вартості їх флагманських машин може бути досягнута, ввівши розподілене управління, вони звернулися до нашого партнера компанії Machinery Control Systems (Telford, UK), щоб розробити відповідну схему керування виробничим процесом. На малюнку ліворуч: багатостанційна машина для просочування обмоток статорів. Це одна з найбільших машин, її довжина складає 12.5м. У машинах використовуються смоли, які мають бути оброблені за підвищеної температури для досягнення їх необхідних робочих властивостей. Перед просочуванням статори прогріваються для зменшення в’язкості смоли, що допомагає її проникненню, потім нагріваються після просочування, щоб смола затверділа. Нагрівання забезпечується електричними лампами, що випромінюють інтенсивне інфрачервоне випромінювання в короткохвильовому діапазоні (SWIR). Через високу пропускну здатність підвищення температури статора від одного рівня процесу до наступного забезпечується безліччю послідовних обігрівальних станцій. Як правило, машини містять від 20 до 60 обігрівальних станцій. На малюнку ліворуч: типовий статор         

  Кожна обігрівальна станція включає модуль інфрачервоної лампи. Є дві версії модуля, 6кВт та 8кВт, залежно від розміру найбільшого статора, з дванадцятьма або шістнадцятьма кварцовими галогеновими лампами потужністю 0.5кВт. Кожна лампа керується незалежно так, що вона включається тільки якщо статор присутній безпосередньо під нею і температура статора нижче необхідної. Лампи вимикаються під час індексації з метою енергозбереження. У ранніх машинах кожна лампа керувалася окремим виходом PLC, що вимагало великої кількості модулів вводу/виводу та величезної кількості проводки між шафою керування та лампами. Саме їх усунення призвело до суттєвого зменшення вартості. На малюнку ліворуч: ламповий модуль сумарною потужністю 6кВт із дванадцятьма інфрачервоними лампами по 0.5кВт   

Велика машина може містити до 1000 ламп потужністю 0.5кВт, кожна керувалася цифровим виходом на ПЛК (програмований логічний контролер, PLC) плюс 5-6 кілометрів проводки між шафою і лампами. Вартість модулів введення/виводу ПЛК плюс робота з прокладання проводки становила істотну частину загальної вартості. Щільно упакована проводка також становила небезпеку, тому що у разі займання машина могла бути серйозно пошкоджена. Плата управління виробничим процесом, розроблена Флексісом, яка встановлена ​​в кожному ламповому модулі, усуває введення/виведення і значну частину проводки. При тісній співпраці з інженерами Newtech була розроблена детальна функціональна специфікація, за якою потім була розроблена проектна специфікація для апаратних засобів та програмного забезпечення. За цими специфікаціями інженери Флексіс розробили та виготовили дослідний зразок плати. Основна функція плати – це керування лампами для досягнення оптимального нагрівання у статорах із найбільш ефективним використанням енергії. Сторона плати, що керує живленням, несе реальні значення струму та напруги для кожної лампи, що споживає близько 2A при ~230В. Корпус має вентилятор для охолодження плат; незважаючи на це схема працює при 50-60°C. У зв’язку з цим були використані компоненти підвищеної надійності, розроблені для безперервної роботи при високій температурі. Плати пов’язані через мережу з ПЛК, який керує всією машиною. Оскільки кінцеві користувачі зазвичай вказують модель ПЛК, використовуваного в їх машинах, багато з яких використають власну мережу, ми реалізували можливість підключення до найбільш широко використовуваних мереж – ProfiBus для ПЛК Siemens, DeviceNet для ПЛК Allen-Bradley, CANOpen та MODBus, а також Ethernet та RS485 для зв’язку з контролерами на основі ПК. Ми також допомогли Newtech розробити програмне забезпечення для реалізації мережі на ПЛК. Плата була розроблена для прозорої роботи по відношенню до ПЛК, так що оригінальний код ПЛК без значних змін міг керувати лампами. Завдяки доступній обчислювальній ємності плат були включені набагато більші функціональні можливості, включаючи здатність плавного старту, що збільшує час життя лампи плюс контроль життя лампи, та повідомлення про помилки типу відмови вентилятора або лампи. Другий етап розробки для подальшого зменшення вартості включав усунення інтерфейсу інфрачервоного пірометра, використовуваного для безконтактного вимірювання температури статора, обробляючи вихідний сигнал пірометра в процесорі.

На малюнку зліва: плата управління процесом для 6кВт модуля, показаного вище Опробувавши дослідний зразок, Флексіс організовує виготовлення плат у партіях по 100 штук. Newtech отримує вигоду завдяки істотно зниженим трудовим і матеріальним витратам, простішому складання та покращеній роботі.

ІНШІ РЕАЛІЗОВАНІ ПРОЕКТИ

  • Харчова промисловість Автоматизована система обліку енергоресурсів перейти
  • Харчова промисловість Оптимізація миття блоку розливу на пивному виробництві перейти
  • Харчова промисловість Тафтінгова машина перейти
  • Харчова промисловість Пакеторобна машина перейти
  • Харчова промисловість Нафтохімічна галузь перейти
  • Харчова промисловість Система обліку молока FlexMilk перейти
  • Харчова промисловість Лінтообмотувальні лінії для мідних дротів перейти
  • Харчова промисловість Плата управління процесом перейти
  • Харчова промисловість Вимірювальна техніка перейти
  • Харчова промисловість Оптимізація СІП мийки перейти
  • Харчова промисловість Підсистема контролю вологості та температури промислових приміщень системи EcoFlex перейти
  • Харчова промисловість Підсистема обліку годин напрацювання обладнання (мотогодин) системи EcoFlex перейти
  • Харчова промисловість Комплексна система моніторингу EcoFlex перейти