Verbessertes Web-Handling – eine Erfolgsgeschichte

Linie 5 bei Film Tech

Hintergrund
Film Tech, ein Unternehmen in Stanley, WI, kaufte eine gebrauchte 3-Schicht-Blasfolienanlage von einem Unternehmen in Ohio. Die Maschine wurde im Frühjahr 2015 zerlegt und zu ihrem Werk gebracht. Film Tech forderte, dass eine vollständige Steuerungsaktualisierung an der Linie durchgeführt werden sollte, da die Dokumentation für die Maschine in ihrem ursprünglichen Zustand lückenhaft war. Der Umfang des Projekts konzentrierte sich auf die Modernisierung der Temperaturregelung der Extruder und der Düse, die Aktualisierung der Bahnhandhabung der Linie mit neuen Antrieben und Motoren und die Bereitstellung einer neuen Bedienerstation zur Steuerung der Linienprozesse. Bei diesen Artikeln waren auch Sicherheitsupdates an der Maschine notwendig. Das Upgrade erforderte nicht nur elektrische Unterstützung für die von Sure Controls bereitgestellten Artikel, sondern auch die Anbindung der Ausrüstung an die neue Ausrüstung der Process Control Corporation (PCC) und QC Electronics. Abgesehen von der elektrischen Unterstützung sollte auch mechanische Unterstützung für die Motormontage, eine neue Kühlwalze, Verbesserungen am Wickler sowie Hilfe bei der Platzierung von Schaltschränken und Leitungen bereitgestellt werden.

Lösung
Der Teil der Aufrüstung, der sich auf die Aufrüstung der Temperaturregelung konzentrierte, erforderte den Austausch des alten Systems durch neue Eurotherm 3216-Regler, die am Schaltschrank im 2. Stock montiert werden sollten. Jeder Heiz- und Kühlabschnitt im Erdgeschoss würde mit Halbleiterrelais von Carlo Gavazzi im Hauptschaltschrank aktiviert. Separate Leitungen wurden vom Steuerschrank zu den Anschlusskästen an jedem der Extruder geführt, um eine Trennung der Hochspannungskabel von den Signalkabeln für jeden Abschnitt bereitzustellen. Von der neuen Wonderware-Station aus könnte der Bediener Temperatursollwerte einstellen und Temperaturrückmeldungen von den an jedem Abschnitt installierten Thermoelementen beobachten. Stromwandler wurden auch auf den SSRs installiert, um eine Stromrückmeldung an die HMI zu liefern. Dieses Feedback zusammen mit dem Ausgangsprozentsatz des Temperaturreglers kann als hervorragendes Tool zur Fehlerbehebung verwendet werden, um festzustellen, ob eine Heizung nicht richtig funktioniert.
Um die Bahnhandhabung der Maschine zu verbessern, wurden die alten Gleichstrommotoren und -antriebe entfernt. Die Antriebe wurden durch ABB ACS880 Frequenzumrichter ersetzt. Für die Extrudermotoren wurden Baldor-Motoren verwendet, da die physikalischen Größen dieser Option günstiger waren als die Marathon Black Max-Motoren, die für die Linienantriebe verwendet wurden. Die Linienantriebe (Oberer Nip, Kühlwalze und Spindelantriebe) wurden mit 3-PS-Antrieben dimensioniert, um die Menge an Ersatzteilen auf ein Minimum zu beschränken, ein Ersatzantrieb könnte bei Bedarf mehrere an der Maschine ersetzen. Der Antrieb der Winder-Nip-Linie blieb bei 1 PS, aber Motor und Antrieb wurden ebenfalls ersetzt. Ein Wunsch des Kunden war, die Spindelmotoren größer zu machen, damit sie schneller laufen können. Aufgrund der mechanischen Einschränkungen bei Lagern, Getrieben, Riemen, Riemenscheiben und Kupplungen haben wir die Originalausrüstung beibehalten. Wenn festgestellt wird, dass die Spindeln schneller laufen müssen, müssen die mechanischen Einschränkungen an diesem Punkt angegangen werden.
Um den Wickler zu bedienen, wurde ein 9-Zoll-Redlion-Graphit-HMI auf dem Wickler montiert, um dem Bediener dies zu ermöglichen um die Aufwickelmodi zu steuern, wie z. B. Aufwickeln auf der Ober- oder Unterseite, Über- oder Untermodus, Einrücken der Auflegerollen, Öffnen/Schließen des Wickelspalts, während eine Liniendiagnose für die Notstopps auf der Linie bereitgestellt wird. Das Layout und die Farbschemata der Wickler-HMI ahmten das Hauptbedienfeld nach, das über einen 19-Zoll-Touchscreen mit Wonderware verfügt. Dieses Hauptbedienfeld ermöglichte einen zentralen Ort zur Steuerung der Temperatursollwerte an den Extrudern und der Düse, der Liniengeschwindigkeit sowie Hilfssteuerungen wie dem oszillierenden Abzug, dem Bubble Cage und der Treater. Trendbildschirme wurden bereitgestellt, um die Überwachung von Temperaturen, Geschwindigkeiten und anderen Linieneigenschaften zu ermöglichen, die bei der Diagnose von Fehlern in ihren Produkten helfen könnten. Die Wonderware-Station wurde eingerichtet, um mit den PCC-Mischern und dem Vakuumladesystem zu kommunizieren. Vom MOP aus konnte das Vakuumladesystem vollständig durch Aktivieren/Deaktivieren der Trichter gesteuert werden, während die Mischersteuerung leicht eingeschränkt war. Die Mixer konnten aus- oder in den Automatikmodus geschaltet werden, wenn jedoch eine manuelle Aktion erforderlich war, wurde diese Steuerung vom MOP weggelassen, damit sich der Bediener in Sichtweite des Mixers befinden musste. Trichtergewichte, Mischerstatus und Durchsatz (lbs/h) wurden alle zu Trend-/Überwachungszwecken an die HMI übertragen.
Um dem Bediener eine sichere Arbeitsumgebung zu bieten, verfügte die Maschine über eine Logix-Sicherheits-SPS von Allen Bradley Control Eingerichtet. Durch den Einsatz von Allen Bradley Point IO wurden Sicherheitsgestelle auf jeder Ebene der Maschine installiert, um dem Bediener die Möglichkeit zu geben, die Maschine mit verschiedenen Sicherheitsvorrichtungen wie Rettungsleinen, Not-Aus-Drucktasten, Sicherheitsmatten und Sicherheitsscannern abzuschalten .

Kontinuierlicher Support
Nachdem die Hauptlösung vorhanden war, wurde zusätzlicher Service angefordert, um einige Probleme in der Linie zu beheben. Eine davon war die Automatisierung des A-Rahmens am oberen Nip. Dies erforderte die Platzierung von 4 Servomotoren am oberen Nip und das Hinzufügen zusätzlicher Logik im Control Logix-Prozessor. Der Bediener würde einen gewünschten Abstand zwischen den Seiten des A-Rahmens eingeben und auf der HMI die Drucktaste „Gehe zu Position“ drücken. Analoge Signale von internen Potentiometern in den Servos wurden an die SPS zurückgeführt und skaliert, sodass dem Bediener eine genaue Positionsrückmeldung angezeigt werden konnte. Die Steuerung dafür wurde auf dem Hauptbedienfeld bereitgestellt, aber ein zusätzliches 9-Zoll-Redlion-HMI wurde programmiert und an Film Tech geliefert, um dem Bediener die Möglichkeit zu geben, die A-Rahmen-Anpassung vom oberen Nip aus zu steuern.
In Zusätzlich zu den Top-Nip-Änderungen bestand der Wunsch, das bestehende IBC-System in der Linie zu verbessern. Während der bei Film Tech durchgeführten Testläufe wies die Folie Falten auf. Es wurde angenommen, dass die Falten dadurch verursacht wurden, dass das IBC-System den richtigen Druck auf die Innenseite der Blase nicht kontrollierte, was dazu führte, dass die Folie aufquillte. Neue Ultraschallsensoren und ein Eurotherm 2704-Controller wurden verwendet, um die vorhandene Ausrüstung in einem neuen IBC-Schrank zu ersetzen. An der Tür des IBC-Schranks befanden sich 3 Potentiometer zur Steuerung der Geschwindigkeit der Zu- und Abluft-Powerflex-Frequenzumrichter. Ein großes Steuerventil wurde ebenfalls bereitgestellt, um die Luftmenge zu begrenzen, die die Blase verlässt. Mit der neuen Steuerung und etwas Feinabstimmung wurde eine stabile Blase erzeugt, wodurch das Faltenproblem gelöst wurde.[/fusion_text]