Giới thiệu bối cảnh
Công ty TNHH Gang thép Đường Sơn Trịnh Phong là doanh nghiệp hàng đầu trong sản xuất kết cấu thép tại thành phố Đường Sơn. Khu vực xếp thép truyền thống được xếp thủ công bằng tay. Với chi phí lao động liên tục tăng, các doanh nghiệp đã quyết định nâng cấp và chuyển đổi khu vực làm việc này bằng máy xếp pallet robot để giảm số lượng công nhân và tiết kiệm chi phí lao động.
Mục tiêu của dự án:
- 1Các phần thép được tự động đếm và nhóm theo kiểu xếp chồng được cài đặt sẵn mà không cần can thiệp thủ công.
- 2Tự động xếp chồng các phần thép, robot tự động xếp chồng các phần thép đã nhóm theo kiểu xếp chồng được cài đặt sẵn.
- 3Các sản phẩm hoàn thiện sau khi xếp chồng sẽ được tự động chuyển đi theo tín hiệu nhu cầu thép của máy ép kiện hạ lưu.
Giải pháp
Để đạt được các mục tiêu trên, công ty đã lựa chọn giải pháp toàn diện kết hợp hệ thống tự động hóa Siemens S7-1500 với hệ thống điều khiển tốc độ DC Sinamics DCM.
Để đạt được các mục tiêu trên, công ty chúng tôi đã tự thiết kế và sản xuất một robot xếp pallet thép 800KG và sử dụng bộ điều khiển CX2030 của Công ty Beifu và nền tảng điều khiển chuyển động TWINCAT2.0 để tạo ra một hệ thống điều khiển chuyển động của robot tương thích với robot.
Cấu hình hệ thống
1. CX2030, là PLC chính, chịu trách nhiệm điều khiển 16 động cơ servo. Dựa trên tọa độ chọn và đặt được cài đặt trước, nó thực hiện các phép tính lập kế hoạch quỹ đạo và sử dụng thuật toán giải pháp nghịch đảo để tạo ra vị trí đặt của một động cơ servo duy nhất. Vị trí đặt sau đó được gửi đến trình điều khiển servo với tốc độ cao với chu kỳ 1ms bằng giao thức truyền thông ETHERCAT.
2. Hệ thống điều khiển servo Huichuan SV660N sử dụng bộ mã hóa giá trị tuyệt đối 23 bit có độ chính xác cao, với chu kỳ hoạt động tối thiểu là 125 μs cho vòng lặp vị trí và vòng lặp vận tốc, và khả năng quá tải tối đa là 300% cho động cơ, đảm bảo phản ứng tốc độ cao của động cơ servo với các lệnh vị trí.
3. Thiết bị sử dụng giao diện người máy kép màn hình cảm ứng và máy tính phía trên. Có màn hình cảm ứng và hộp thao tác bên cạnh thiết bị để vận hành thiết bị. Đồng thời, một máy tính phía trên được trang bị ở phía sau, sử dụng phần mềm Siemens WINCC, có thể thực hiện điều khiển và chẩn đoán phức tạp hơn cho toàn bộ hệ thống.
Giải pháp
Các bước thực hiện
- Điều tra tại chỗ hiểu toàn diện về quy trình, trạng thái thiết bị và các yêu cầu kiểm soát của dây chuyền sản xuất hiện có.
- Thiết kế sơ đồ cơ khí Dựa trên thông số kỹ thuật về chủng loại sản xuất của người dùng, mục tiêu tải trọng thiết kế của robot được đặt ở mức 800KG và kết hợp với kích thước của khu vực làm việc, phần mở rộng cánh tay 1 trục và 2 trục của robot được xác định là 1250mm và 1394mm.
- Thiết kế sơ đồ động cơ Theo thông số kỹ thuật thiết kế robot, người ta quyết định sử dụng động cơ servo dòng SV660N cao cấp của thương hiệu Huichuan.
- Thiết kế giải pháp tự động hóa Thông qua việc so sánh liên tục các giải pháp của nhà cung cấp, cuối cùng đã quyết định sử dụng bộ điều khiển cao cấp CX2030 và nền tảng phần mềm điều khiển chuyển động TWINCAT2.0 từ công ty Beifu của Đức.
- Phát triển chương trình Phát triển các chương trình điều khiển PLC và giao diện vận hành HMI theo yêu cầu của quy trình sản xuất.
- Gỡ lỗi hệ thống Sau khi lắp đặt thiết bị xong, tiến hành gỡ lỗi hệ thống để đảm bảo tính chính xác của logic điều khiển và tính ổn định của hệ thống.
- Đào tạo và triển khai Đào tạo người vận hành về vận hành và bảo trì hệ thống, đồng thời bàn giao dây chuyền sản xuất đã cải tạo để sử dụng.
Bản tóm tắt:
Việc nâng cấp và cải tạo thiết bị tại khu vực xếp pallet thép của Công ty sắt thép Đường Sơn Trịnh Phong đã thành công, không chỉ nâng cao hiệu quả sản xuất
Bằng cách giảm số lượng công nhân, giảm cường độ lao động, chất lượng bao bì cũng được cải thiện so với trước đây, giúp sản phẩm có sức cạnh tranh hơn, tạo nền tảng vững chắc cho sự phát triển bền vững của doanh nghiệp.
- 01.Dây chuyền sản xuất đã đạt được khả năng kiểm soát tự động hoàn toàn, giúp giảm đáng kể số lượng công nhân và cường độ lao động.
- 02.Nhờ cải tiến liên tục, chất lượng bao bì đồng đều hơn trước.
- 03.Có thể thích ứng với nhiều loại thép khác nhau, bao gồm thép góc đều (số 3-12,5), thép góc không đều (40 * 25-140 * 90), thép hình chữ U (số 5-20) và thép chữ I (số 10-20).