مقدمة الخلفية
شركة تانغشان تشنغفنغ للحديد والصلب المحدودة هي شركة رائدة في إنتاج الفولاذ الإنشائي بمدينة تانغشان. يتم تكديس منطقة تكديس الفولاذ التقليدية يدويًا. ومع الارتفاع المستمر في تكاليف العمالة، قررت الشركات تطوير منطقة العمل هذه باستخدام آلات التكديس الروبوتية لتقليل عدد العمال وتوفير تكاليف العمالة.
هدف المشروع:
- 1يتم حساب المقاطع الفولاذية وتجميعها تلقائيًا وفقًا لأنواع التكديس المحددة مسبقًا، دون الحاجة إلى تدخل يدوي.
- 2التكديس التلقائي للمقاطع الفولاذية، يقوم الروبوت تلقائيًا بتكديس المقاطع الفولاذية المجمعة وفقًا لنوع التكديس المحدد مسبقًا.
- 3يتم نقل المنتجات النهائية بعد التكديس تلقائيًا وفقًا لإشارة طلب الفولاذ للمكبس الموجود في اتجاه مجرى النهر.
حل
ولتحقيق الأهداف المذكورة أعلاه، اختارت الشركة حلاً شاملاً يجمع بين نظام التشغيل الآلي Siemens S7-1500 مع نظام التحكم في السرعة Sinamics DCM DC.
لتحقيق الأهداف المذكورة أعلاه، قامت شركتنا بتصميم وتصنيع روبوت تكديس الصلب 800 كجم بشكل مستقل، واستخدمت وحدة التحكم CX2030 من شركة Beifu ومنصة التحكم في الحركة TWINCAT2.0 لإنشاء نظام التحكم في حركة الروبوت المتوافق مع الروبوت.
تكوين النظام
١. CX2030، بصفته وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) الرئيسية، مسؤول عن التحكم في ١٦ محرك سيرفو. بناءً على إحداثيات الالتقاط والوضع المُعدّة مسبقًا، يُجري حسابات تخطيط المسار، ويستخدم خوارزمية الحل العكسي لتوليد موضع الضبط لمحرك سيرفو واحد. يُرسل الموضع المُضبط بعد ذلك إلى مُشغّل السيرفو بسرعة عالية، في دورة مدتها ١ مللي ثانية، باستخدام بروتوكول الاتصال ETHERCAT.
2. يعتمد نظام التحكم في المؤازرة Huichuan SV660N على مشفر قيمة مطلقة عالي الدقة 23 بت، مع دورة تشغيل لا تقل عن 125 ميكروثانية لحلقة الموضع وحلقة السرعة، وقدرة تحميل زائدة قصوى تبلغ 300٪ للمحرك، مما يضمن استجابة عالية السرعة لمحرك المؤازرة لأوامر الموضع.
٣. يعتمد الجهاز على واجهة تحكم مزدوجة بين الإنسان والآلة، تتكون من شاشة لمس وجهاز كمبيوتر علوي. توجد شاشة لمس وصندوق تشغيل بجوار الجهاز لتشغيله. وفي الوقت نفسه، يوجد جهاز كمبيوتر علوي في الخلفية، يستخدم برنامج Siemens WINCC، لإجراء عمليات تحكم وتشخيص أكثر تعقيدًا للنظام بأكمله.
حل
خطوات التنفيذ
- التحقيق في الموقع فهم شامل لتدفق العملية وحالة المعدات ومتطلبات التحكم في خط الإنتاج الحالي.
- تصميم المخطط الميكانيكي بناءً على مواصفات مجموعة إنتاج المستخدم، تم تعيين هدف حمل تصميم الروبوت عند 800 كجم، وبالاقتران مع حجم منطقة العمل، تم تحديد امتدادات ذراع الروبوت ذات المحور الواحد والمحورين لتكون 1250 مم و1394 مم.
- تصميم مخطط المحرك وفقًا لمواصفات تصميم الروبوت، فقد تقرر استخدام محرك سيرفو سلسلة SV660N المتطور من العلامة التجارية Huichuan.
- تصميم حلول الأتمتة ومن خلال المقارنة المستمرة لحلول الموردين، تم تحديد أخيرًا استخدام وحدة التحكم CX2030 المتطورة ومنصة برمجيات التحكم في الحركة TWINCAT2.0 من شركة Beifu الألمانية.
- تطوير البرامج تطوير برامج التحكم PLC وواجهات تشغيل HMI وفقًا لمتطلبات عملية الإنتاج.
- تصحيح أخطاء النظام بعد الانتهاء من تركيب المعدات، قم بإجراء تصحيح أخطاء النظام للتأكد من صحة منطق التحكم واستقرار النظام.
- التدريب والتسليم تدريب المشغلين على تشغيل النظام وصيانته، وتسليم خط الإنتاج المجدد للاستخدام.
ملخص:
لقد كان ترقية المعدات وتجديدها في منطقة تكديس الصلب في شركة Tangshan Zhengfeng Iron and Steel ناجحًا، ليس فقط في تحسين كفاءة الإنتاج
ومن خلال تقليل عدد العمال وتخفيض كثافة عملهم، تحسنت أيضًا جودة التعبئة والتغليف مقارنة بالماضي، مما جعل المنتجات أكثر قدرة على المنافسة ووضع أساسًا متينًا للتنمية المستدامة للمؤسسة.
- 01.حقق خط الإنتاج التحكم الآلي الكامل، مما أدى إلى تقليل عدد العمال بشكل كبير وخفض كثافة العمل لديهم بشكل كبير.
- 02.من خلال التحسين المستمر، أصبحت جودة التغليف أكثر تناسقًا من ذي قبل.
- 03.قادرة على التكيف مع أنواع مختلفة من الفولاذ، بما في ذلك الفولاذ بزاوية متساوية الأضلاع (رقم 3-12.5)، والفولاذ بزاوية غير متساوية (40 * 25-140 * 90)، والفولاذ القنوي (رقم 5-20)، والعارضة I (رقم 10-20).