Hintergrundeinführung
Die Tangshan Zhengfeng Iron and Steel Co., Ltd. ist ein führendes Unternehmen in der Baustahlproduktion in Tangshan. Der traditionelle Stahlstapelbereich wird manuell gestapelt. Angesichts der stetig steigenden Arbeitskosten haben sich Unternehmen entschieden, diesen Arbeitsbereich mithilfe von Roboter-Palettiermaschinen zu modernisieren und umzugestalten, um die Anzahl der Arbeitskräfte zu reduzieren und Arbeitskosten zu sparen.
Projektziel:
- 1Stahlprofile werden automatisch gezählt und nach voreingestellten Stapelarten gruppiert, ohne dass ein manueller Eingriff erforderlich ist.
- 2Automatisches Stapeln von Stahlprofilen, der Roboter stapelt die gruppierten Stahlprofile automatisch entsprechend der voreingestellten Stapelart.
- 3Die fertigen Produkte werden nach dem Stapeln automatisch entsprechend dem Stahlbedarfssignal der nachgeschalteten Ballenpresse gefördert.
Lösung
Um die oben genannten Ziele zu erreichen, hat sich das Unternehmen für eine umfassende Lösung entschieden, die das Automatisierungssystem Siemens S7-1500 mit dem Gleichstrom-Drehzahlregelungssystem Sinamics DCM kombiniert.
Um die oben genannten Ziele zu erreichen, hat unser Unternehmen eigenständig einen 800 kg schweren Stahlpalettierungsroboter entwickelt und hergestellt und den CX2030-Controller der Beifu Company und die Bewegungssteuerungsplattform TWINCAT2.0 verwendet, um ein mit dem Roboter kompatibles Bewegungssteuerungssystem für den Roboter zu erstellen.
Systemkonfiguration
1. CX2030 ist als Haupt-SPS für die Steuerung von 16 Servomotoren zuständig. Basierend auf den voreingestellten Pick- und Placement-Koordinaten führt es Trajektorienplanungsberechnungen durch und generiert mithilfe des inversen Lösungsalgorithmus die Sollposition eines einzelnen Servomotors. Die Sollposition wird anschließend mit hoher Geschwindigkeit im 1-ms-Zyklus über das ETHERCAT-Kommunikationsprotokoll an den Servotreiber gesendet.
2. Das Servosteuerungssystem Huichuan SV660N verwendet einen hochpräzisen 23-Bit-Absolutwertgeber mit einem minimalen Betriebszyklus von 125 μs für den Positions- und Geschwindigkeitsregelkreis und einer maximalen Überlastkapazität von 300 % für den Motor, wodurch eine schnelle Reaktion des Servomotors auf Positionsbefehle gewährleistet wird.
3. Das Gerät verfügt über eine duale Mensch-Maschine-Schnittstelle mit Touchscreen und übergeordnetem Computer. Neben dem Gerät befinden sich ein Touchscreen und eine Bedienbox zur Bedienung. Gleichzeitig ist im Hintergrund ein übergeordneter Computer mit der Siemens WINCC-Software installiert, der eine komplexere Steuerung und Diagnose des gesamten Systems ermöglicht.
Lösung
Implementierungsschritte
- Untersuchung vor Ort Verstehen Sie umfassend den Prozessablauf, den Gerätestatus und die Steuerungsanforderungen der vorhandenen Produktionslinie.
- Mechanisches Schemadesign Basierend auf den Spezifikationen der Produktionsvielfalt des Benutzers wird das Lastziel des Roboterdesigns auf 800 kg festgelegt und in Kombination mit der Größe des Arbeitsbereichs werden die 1- und 2-achsigen Armverlängerungen des Roboters auf 1250 mm und 1394 mm festgelegt.
- Motorschemaentwurf Gemäß den Konstruktionsspezifikationen des Roboters ist die Verwendung des High-End-Servomotors der Serie SV660N der Marke Huichuan vorgesehen.
- Entwurf von Automatisierungslösungen Durch einen kontinuierlichen Vergleich der Anbieterlösungen fiel die Entscheidung schließlich auf den High-End-Controller CX2030 und die Motion-Control-Softwareplattform TWINCAT2.0 der deutschen Firma Beifu.
- Programmentwicklung Entwickeln Sie SPS-Steuerungsprogramme und HMI-Bedienoberflächen entsprechend den Anforderungen des Produktionsprozesses.
- System-Debugging Führen Sie nach Abschluss der Geräteinstallation eine Systemfehlerbehebung durch, um die Richtigkeit der Steuerlogik und die Stabilität des Systems sicherzustellen.
- Schulung und Durchführung Schulen Sie die Bediener im Betrieb und in der Wartung des Systems und übergeben Sie die renovierte Produktionslinie zur Inbetriebnahme.
Zusammenfassung:
Die Modernisierung und Renovierung der Stahlpalettierung der Tangshan Zhengfeng Iron and Steel Company verlief erfolgreich und verbesserte nicht nur die Produktionseffizienz.
Durch die Reduzierung der Mitarbeiterzahl und deren Arbeitsintensität konnte auch die Verpackungsqualität im Vergleich zur Vergangenheit verbessert werden, was die Produkte wettbewerbsfähiger macht und eine solide Grundlage für die nachhaltige Entwicklung des Unternehmens schafft.
- 01.Die Produktionslinie verfügt nun über eine vollständige Automatisierungssteuerung, wodurch die Anzahl der Arbeiter deutlich reduziert und ihre Arbeitsintensität erheblich gesenkt werden konnte.
- 02.Durch kontinuierliche Verbesserung ist die Qualität der Verpackung gleichmäßiger als zuvor.
- 03.Kann sich an verschiedene Stahlsorten anpassen, einschließlich gleichseitigem Winkelstahl (Nr. 3–12,5), ungleichseitigem Winkelstahl (40 * 25 – 140 * 90), U-Stahl (Nr. 5–20) und I-Träger (Nr. 10–20).