Introducción de antecedentes
Tangshan Zhengfeng Iron and Steel Co., Ltd. es una empresa líder en la producción de acero estructural en la ciudad de Tangshan. El área tradicional de apilado de acero se apila manualmente. Ante el continuo aumento de los costos laborales, las empresas han decidido modernizar y transformar esta área de trabajo utilizando máquinas paletizadoras robotizadas para reducir el número de trabajadores y ahorrar costos laborales.
Objetivo del proyecto:
- 1Las secciones de acero se cuentan y agrupan automáticamente según los tipos de apilamiento preestablecidos, sin necesidad de intervención manual.
- 2Apilado automático de secciones de acero, el robot apila automáticamente las secciones de acero agrupadas según el tipo de apilamiento preestablecido.
- 3Los productos terminados después del apilado se transportan automáticamente de acuerdo con la señal de demanda de acero de la empacadora posterior.
Solución
Para lograr los objetivos mencionados, la empresa ha elegido una solución integral que combina el sistema de automatización Siemens S7-1500 con el sistema de control de velocidad CC Sinamics DCM.
Para lograr los objetivos anteriores, nuestra empresa diseñó y fabricó de forma independiente un robot paletizador de acero de 800 KG y utilizó el controlador CX2030 de Beifu Company y la plataforma de control de movimiento TWINCAT2.0 para crear un sistema de control de movimiento de robot compatible con el robot.
Configuración del sistema
1. El CX2030, como PLC principal, controla 16 servomotores. Basándose en las coordenadas de recogida y colocación predefinidas, realiza cálculos de planificación de trayectoria y utiliza el algoritmo de solución inversa para generar la posición establecida de un servomotor. Esta posición se envía al servocontrolador a alta velocidad con un ciclo de 1 ms mediante el protocolo de comunicación ETHERCAT.
2. El sistema de servocontrol Huichuan SV660N adopta un codificador de valor absoluto de 23 bits de alta precisión, con un ciclo de operación mínimo de 125 μ s para el bucle de posición y el bucle de velocidad, y una capacidad de sobrecarga máxima del 300% para el motor, lo que garantiza una respuesta de alta velocidad del servomotor a los comandos de posición.
3. El equipo utiliza una interfaz hombre-máquina dual: pantalla táctil y computadora superior. Junto al equipo, se encuentra una pantalla táctil y una consola de control para operarlo. Al mismo tiempo, una computadora superior, en segundo plano, utiliza el software Siemens WINCC, que permite realizar un control y diagnóstico más complejos de todo el sistema.
Solución
Pasos de implementación
- Investigación in situ comprender integralmente el flujo del proceso, el estado del equipo y los requisitos de control de la línea de producción existente.
- Diseño de esquemas mecánicos En función de las especificaciones de la variedad de producción del usuario, el objetivo de carga de diseño del robot se establece en 800 kg y, combinado con el tamaño del área de trabajo, las extensiones del brazo de 1 eje y 2 ejes del robot se determinan en 1250 mm y 1394 mm.
- Diseño del esquema del motor De acuerdo con las especificaciones de diseño del robot, se determinó utilizar el servomotor de la serie SV660N de alta gama de la marca Huichuan.
- Diseño de soluciones de automatización Luego de una comparación continua de soluciones de proveedores, finalmente se decidió utilizar el controlador de alta gama CX2030 y la plataforma de software de control de movimiento TWINCAT2.0 de la empresa alemana Beifu.
- Desarrollo de programas Desarrollar programas de control PLC e interfaces de operación HMI de acuerdo a los requerimientos del proceso productivo.
- Depuración del sistema Una vez completada la instalación del equipo, realice la depuración del sistema para garantizar la corrección de la lógica de control y la estabilidad del sistema.
- Formación y entrega Capacitar a los operadores sobre la operación y el mantenimiento del sistema y entregar la línea de producción renovada para su uso.
Resumen:
La modernización y renovación de equipos en el área de paletizado de secciones de acero de Tangshan Zhengfeng Iron and Steel Company ha sido exitosa, no solo mejorando la eficiencia de producción
Al reducir el número de trabajadores y disminuir su intensidad laboral, la calidad del embalaje también ha mejorado en comparación con el pasado, lo que hace que los productos sean más competitivos y sienta una base sólida para el desarrollo sostenible de la empresa.
- 01.La línea de producción ha logrado un control de automatización total, reduciendo significativamente el número de trabajadores y disminuyendo en gran medida su intensidad laboral.
- 02.Gracias a la mejora continua, la calidad del embalaje es más uniforme que antes.
- 03.Capaz de adaptarse a diferentes tipos de acero, incluido el acero de ángulo equilátero (No. 3-12.5), acero de ángulo desigual (40 * 25-140 * 90), acero de canal (No. 5-20) y vigas en I (No. 10-20).