技术文章

当前页面: 首页 >技术文章 >无杂质的 “装袋”

无杂质的 “装袋”

--RFID 技术以更灵活的方式引导冲压废料产生

供稿:西门子(中国)有限公司 2014/11/10 9:35:49

0 人气:147

  • 关键词:
  • 摘要:RFID 技术以更灵活的方式引导冲压废料产生

冲孔薄板的生产中(图1)不可避免地产生大量的冲压废料。位于德国Schlierbach的MEVACO GmbH公司每年会额外产生8000吨这种废料。中等规模的公司生产的冲孔薄板的形式形状比较多,材料也涉及很多种,包括铝,铜,低碳钢和不锈钢。该公司专营小型和中型的冲孔板,除了现成的库存产品外还提供了大量图1所示大小的定制冲孔板。由于复杂的订单计划,需要频繁的变换压力和材料。四个高输出的压力机产生的废料数量巨大,这些机器一年365天不停转地处理宽达1500mm的薄板。MEVACO总是直接收集这四个机器在成型过程中产生的废料-无杂质的-用于再次销售。购买者包括炼钢厂、压铸铝元件的制造商和压铁制造商。

因此,一个所谓的废料金属通道就位于这四个压力机下面,在通道里面有一个自动运输系统,带有很多箱子的卡车(图2)。这个运输系统将空的或者半满的箱子正确排列在压力机下面并返回缓冲区,比如,各个箱子被分配给不同的材料。装满的箱子被自动运去卸料站,在废料仓库,由起重机将里面的东西倒入相对应的卡车。

更多种类,更高要求

MEVACO的技术总监 Jochen Schott表示,“一些客户希望在废料袋中的冲压废物是无杂质的,我们的任务就是保证这些塑料袋重量达到2 吨。因此,我们必须在每一个冲压顺序中记录以及累加重量。”“另一些客户在他们的应用中则要求更高的体积密度,因此只能使用小直径的金属块,而这样也会增加不同的废弃产品的数量。”为了运行一个可靠的自动操作系统,控制系统必须时刻知道23个卡车里每个卡车里面金属块的质量以及卡车的质量。使用以前的控制系统和卡车,废料的形状永久固定,是不可能做到这一点的。于是操作员决定不采用累加法,而是采用一种新的,更强大,更灵活先进的解决方案。这个解决方案可以可靠地运转多年,如果需要连接更多的组件,也比较容易扩展。

方案的执行交给德国的Stuttgart公司,它是 Heldele GmbH 的分公司,这是一家专做自动化的系统集成商和西门子自动化方案的合作伙伴,而且和 MEVACO 已经非常熟悉。双方一起在西门子提供的控制组件的基础上提出了一个可持续发展的概念,最终只用了几天时间就完成了安装和集成。

端到端的自动化

新方案的主要部分是一个在中央控制柜里的SIMATIC S7-300 PLC,它可以和 MEVACO 的高层控制系统通讯。西门子SCALANCE X116系列的一个工业以太网交换机连接压力机和金属块仓库的操作单元,并且建立了一个和金属块通道的网络连接。为了记录质量,压力机下的仓位地址应符合与控制中心直接相连的 SIWAREX U 测压元件的要求。安装在金属块通道下部的小型的分散式装置获取料位监视器的信号(使用超声波和激光光栅),并通过 PROFIBUS 转发到控制中心。

IWLAN 和 RFID 提高了透明度

Heldele GmbH的项目负责人Michael Anh�user认为,新解决方案的透明度和灵活性的关键在于对卡车的识别和车厢上控制柜内的控制组件与主控柜之间的通讯。为做到识别,23辆卡车上都安装了信用卡式的SIMATIC RF360T RFID电子标签(图3),这些标签都安装在塑料垫片的凹槽处,可以有效地防止机械损伤。由于IP67的高防护等级,这些标签能够应用在恶劣的工业环境中,它们经常与油和切削液接触。

信用卡大小的电子标签若选择相对较大的天线,则可以增大读取范围,延长读取距离,相应的对定位的精确性就没更多要求。和电子标签相对应的是安装在运输车厢上的SIMATIC RF380R RFID读写器(图4),它可以读取10cm范围内的电子标签上存储的标识号码并按要求进行匹配。读写器通过ASM 456接口模块集成到控制网络和 PROFIBUS 中。

负责维护电气系统的G�nter Sch�fer表示,“最初对于严酷的金属环境的应用怀疑是毫无根据的”。“试运行以来,受到高度挑战的RFID系统的运行一直是稳定可靠的。”

运输车厢和中央控制柜之间的桥梁是由IWLAN系统(工业无线局域网)搭建的,该系统由一个安装在通道墙壁上的SCALANCE W788-1 Pro接入点和一个安装在移动控制箱内的SCALANCE W746-1 IWLAN以太网客户机模块组成。带有两个标准天线的接入点可靠地覆盖了整个金属块通道,因此原定的沿着行车路线铺设的额外的RCoax漏波电缆也被省去。因此,存储在主控制器数据块中的指令和箱体数据被自动的分配给正确的卡车。

更高级别的生产计划和MEVACO控制系统(PPS)之间的连接是由一个安装在中央控制柜中的SIMATIC IPC227D nano箱式PC实现的,即一个非常紧凑的嵌入式工业电脑。这个电脑通过CP343-1通讯处理器集成到控制网络并发送指令数据到生产单位。反过来,产品的类型和重量通过OPC (用于过程控制的OLE)传送到内部的web应用程序,它允许MEVACO公司的客户从internet上检索当前的供货数量和订单。

比以往任何时候都更开放,更灵活,更高效

通过使用散包装袋,基本上任何卡车上的任何废料类型现在都可以收集。这在以前是不可能的,因为小的金属块废料总是粘在箱壁上,并产生很多污染。现在空闲的大约有15个卡车,可以灵活的指派给不同的材料,从而可轻松实现将更多样的废弃产品分类放入散包装袋中。

另一个收益是大大增加了新系统的透明度。例如,展示给操作员的诊断数据越来越多。这样一来,操作人员可以更快的定位错误位置并纠正。Jochen Schott认为“这种新的解决方案更有利于今后的扩展。”如果能够建设另一个生产大厅,则金属块通道可能延长而且可能使用第二个运输车厢。下一步可以扩大RFID解决方案以涵盖卡车容器,这将消除另一个错误源头。技术总监认为,“我们从不缺乏想法,我们现在已经创造了技术条件实现它们。在这方面,我们明显已经变得更开放、更灵活。”

更多内容请访问 西门子(中国)有限公司(http://c.gongkong.com/?cid=37878)

手机扫描二维码分享本页

工控网APP下载安装

工控速派APP下载安装

 

我来评价

评价:
一般