Wprowadzenie do tła
Tangshan Zhengfeng Iron and Steel Co., Ltd. jest wiodącym przedsiębiorstwem w produkcji stali konstrukcyjnej w mieście Tangshan. Tradycyjny obszar składowania stali jest układany ręcznie. Ze względu na ciągły wzrost kosztów pracy przedsiębiorstwa zdecydowały się na modernizację i transformację tego obszaru roboczego za pomocą robotów paletyzujących, aby zmniejszyć liczbę pracowników i obniżyć koszty pracy.
Cel projektu:
- 1Profile stalowe są automatycznie liczone i grupowane według wstępnie ustawionych sposobów układania, bez konieczności ręcznej interwencji.
- 2Automatyczne układanie profili stalowych. Robot automatycznie układa pogrupowane profile stalowe zgodnie z ustawionym typem układania.
- 3Gotowe produkty po ułożeniu w stosy są automatycznie transportowane zgodnie z sygnałem zapotrzebowania na stal pochodzącym z prasy belującej.
Rozwiązanie
Aby zrealizować powyższe cele, firma zdecydowała się na kompleksowe rozwiązanie łączące w sobie system automatyki Siemens S7-1500 z układem regulacji prędkości prądu stałego Sinamics DCM.
Aby osiągnąć powyższe cele, nasza firma niezależnie zaprojektowała i wyprodukowała robota do paletyzacji stali o udźwigu 800 kg, wykorzystując kontroler CX2030 firmy Beifu Company i platformę sterowania ruchem TWINCAT2.0 w celu stworzenia systemu sterowania ruchem robota, który jest kompatybilny z robotem.
Konfiguracja systemu
1. CX2030, jako główny PLC, odpowiada za sterowanie 16 serwomotorami. Na podstawie wstępnie ustawionych współrzędnych pobierania i umieszczania, wykonuje obliczenia planowania trajektorii i używa algorytmu odwrotnego rozwiązania do generowania zadanej pozycji pojedynczego serwomotoru. Zadana pozycja jest następnie wysyłana do sterownika serwo z dużą prędkością w cyklu 1 ms przy użyciu protokołu komunikacyjnego ETHERCAT.
2. Serwomechanizm sterowania Huichuan SV660N wykorzystuje 23-bitowy enkoder wartości bezwzględnej o wysokiej precyzji, z minimalnym cyklem działania 125 μs dla pętli położenia i pętli prędkości oraz maksymalną przeciążalnością silnika na poziomie 300%, co gwarantuje szybką reakcję serwosilnika na polecenia położenia.
3. Sprzęt przyjmuje podwójny interfejs człowiek-maszyna z ekranem dotykowym i górnym komputerem. Obok sprzętu znajduje się ekran dotykowy i skrzynka operacyjna do obsługi sprzętu. Jednocześnie w tle znajduje się jeden górny komputer, wykorzystujący oprogramowanie Siemens WINCC, które może wykonywać bardziej złożone sterowanie i diagnostykę całego systemu.
Rozwiązanie
Etapy wdrażania
- Badanie na miejscu kompleksowe zrozumienie przepływu procesów, stanu urządzeń i wymagań kontrolnych istniejącej linii produkcyjnej.
- Projekt schematu mechanicznego Na podstawie specyfikacji różnorodności produkcji użytkownika docelowe obciążenie projektowe robota ustalono na 800 kg, a w połączeniu z rozmiarem obszaru roboczego, wydłużenia ramion robota dla 1 osi i 2 osi wynoszą odpowiednio 1250 mm i 1394 mm.
- Projekt schematu silnika Zgodnie ze specyfikacją projektową robota, postanowiono użyć najwyższej klasy serwosilnika serii SV660N marki Huichuan.
- Projektowanie rozwiązań automatyzacyjnych W wyniku ciągłego porównywania rozwiązań dostawców podjęto ostatecznie decyzję o wykorzystaniu zaawansowanego sterownika CX2030 i platformy oprogramowania do sterowania ruchem TWINCAT2.0 niemieckiej firmy Beifu.
- Rozwój programu Opracowywanie programów sterujących PLC i interfejsów operacyjnych HMI zgodnie z wymaganiami procesu produkcyjnego.
- Debugowanie systemu Po zakończeniu instalacji sprzętu należy przeprowadzić debugowanie systemu, aby sprawdzić poprawność logiki sterowania i stabilność systemu.
- Szkolenia i dostawy Przeszkolenie operatorów w zakresie obsługi i konserwacji systemu oraz przekazanie odnowionej linii produkcyjnej do użytku.
Streszczenie:
Modernizacja i renowacja sprzętu w dziale paletyzacji stali w Tangshan Zhengfeng Iron and Steel Company zakończyła się sukcesem, nie tylko zwiększając wydajność produkcji
Dzięki zmniejszeniu liczby pracowników i obniżeniu ich pracochłonności, poprawiła się również jakość opakowań w porównaniu do przeszłości, co zwiększyło konkurencyjność produktów i stworzyło solidne podstawy do zrównoważonego rozwoju przedsiębiorstwa.
- 01.Linia produkcyjna została w pełni zautomatyzowana, co pozwoliło znacząco zredukować liczbę pracowników i znacznie obniżyć intensywność ich pracy.
- 02.Dzięki ciągłemu doskonaleniu jakość opakowań jest bardziej jednolita niż wcześniej.
- 03.Możliwość dostosowania do różnych typów stali, w tym do kątowników równobocznych (nr 3-12,5), kątowników nierównoramiennych (40 * 25-140 * 90), ceowników stalowych (nr 5-20) i belek dwuteowych (nr 10-20).