Med den hurtige indtrængen af industriel automatiseringsteknologi skal den langvarige- afhængighed af manuelle operationer i filmstøbeindustrien, hvilket resulterer i lav effektivitet og ringe præcision, omgående løses. Vores team har med succes implementeret "PLC- og AC-servomotorstyret filmstøbningsproduktionslinje"-teknologien. Denne intelligente kontrolkombination automatiserer hele processen fra aflæsning til modtagelse, hvilket giver en replikerbar løsning til industritransformation. Denne præstation, gennem synergien mellem kerneteknologier og modulært design, har reduceret den manuelle interventionsrate i traditionel filmstøbning til mindre end 10% og forbedret produktionsnøjagtigheden med 40%, hvilket har vundet bred opmærksomhed i industrien.
Kerneteknologipartnerskab: PLC "Hjerne" knyttet til Servo "Hænder og fødder"
Kernekonkurrenceevnen i denne intelligente produktionslinje stammer fra den præcise koordinering af en programmerbar logisk controller (PLC) og AC servomotorer. Som den industrielle "intelligente hjerne" kan PLC'en prale af stærke anti-interferensegenskaber og fungerer stabilt i støvede og-højfrekvente vibrationsfabriksmiljøer. Den udfører kerneopgaverne signalmodtagelse, logiske operationer og kommandotransmission. Siemens 1515-2 PN PLC, der er valgt til dette projekt, understøtter Ethernet-udvidelse og kan prale af høj computerhastighed. Den kan samtidigt behandle signaler fra 12 enheder, hvilket giver den nødvendige computerkraft til samarbejde med flere enheder.
AC servomotorer fungerer som produktionslinjens "præcisionshænder og -fødder", og kan prale af hastigheds- og positionskontrolnøjagtighed på 0,01 rad, 30 % lavere driftstemperaturer end traditionelle motorer og en 60 % reduktion i fejlfrekvensen. Holdet brugte et Siemens S120-serie servosystem, kompatibelt med en række forskellige enheder, herunder synkrone og lineære motorer. Forbundet til PLC'en via PROFINET højhastigheds-industrielt netværk holdes signaltransmissionsforsinkelsen på under 0,1 ms, hvilket sikrer real-udførelse af kommandoer. "Ligesom den perfekte koordination af en atlets hjerne og muskler, bliver PLC-kommandoer øjeblikkeligt oversat til præcise motoriske bevægelser," forklarede projektets tekniske leder.
Seks hovedenheder skaber en lukket sløjfe: Et 20-meters lagerstativ løser problemet med materialeudløb
Produktionslinjen anvender et modulært design, med seks store funktionelle enheder, der danner en komplet lukket sløjfe fra råvareinput til færdigt produktoutput. Hver enhed rummer genial intelligent styring. Afrulningsenheden anvender et dobbelt-stations pneumatisk akseldesign, der kan tilpasses både 3-tommers og 6-tommers kerner og er i stand til at bære maksimalt 800 kg råmaterialeruller med en diameter på 800 mm. PLC'en beregner rullediameteren i realtid og alarmerer automatisk, når det resterende materiale er utilstrækkeligt, hvilket forbedrer rullens-ændre effektivitet med 50 %. Afrulnings-, træk- og opbevaringsenhederne er afgørende for at sikre kontinuerlig produktion. Trækmekanismen forhindrer materialeglidning ved at regulere trykket mellem stål- og gummiruller. Et 20-meter langt opbevaringsstativ fungerer som en "materialebufferzone". Når afrulningsenheden skifter ruller, genopfyldes reolen automatisk, hvilket helt eliminerer effektivitetstabene forårsaget af rullebrud under rulleskift i traditionel produktion. Den servodrevne hovedtraktionsenhed forbehandler råmaterialerne, før de går ind i kerneprocessen. Gennem tre trin med statisk fjernelse, banekorrektion og støvfjernelse, er renhedsniveauet af råmaterialerne hævet til 99,2%, hvilket lægger grundlaget for efterfølgende belægningskvalitet.
Belægningsenheden, en kerneproces, har innovativt en membranhovedjusteringsmekanisme med en skive. Arbejdere kan præcist justere membranhovedets højde og vippe gennem en menneskelig-maskine-grænseflade og opretholde en belægningstykkelsestolerance inden for ±2 mikron. De coatede råvarer kommer ind i vandtrugsenheden til slutrengøring. En justerbar visker ved udløbet justerer trykket i realtid ud fra råvarens fugtindhold, hvilket sikrer et stabilt fugtindhold i det færdige produkt. Løfte- og udstødningsenhederne er designet med sikkerheds- og miljøhensyn for øje. Trådløst fjernstyret-løfteudstyr forenkler vedligeholdelsesoperationer, og udstødningssystemet øger opsamlingen af flygtige gasser til 95 %, hvilket opfylder de nyeste miljøstandarder.
Visuel kontrol + dataakkumulering: Arbejderuddannelse forkortes til 3 dage.
Produktionslinjens brugervenlige-design afspejles i omfattende optimering af operatørgrænsefladen. Visualiseringssystemet på den industrielle computer integrerer otte typer betjeningsgrænseflader, herunder en oversigtsskærm, frekvenskonverteringsparametre og servostatus. Når de er logget ind, kan medarbejderne intuitivt se driftsdata for hver enhed, inklusive 16 nøgleindikatorer såsom produktionshastighed, spænding og motortemperatur. Når der opstår uregelmæssigheder i udstyret, viser et alarmsystem nøjagtigt fejlens placering og årsag, hvilket reducerer vedligeholdelsessvartiden fra 40 minutter til mindre end 10 minutter.
Dette intelligente design reducerer markant den operationelle barriere for adgang. Traditionelt krævede produktionslinjearbejdere 15 dages træning, før de kunne begynde at arbejde. Men med forud-indstillede parametre og et-start- og stopfunktioner med et enkelt tryk giver det nye system nye medarbejdere mulighed for at arbejde uafhængigt efter blot tre dages træning. Systemet gemmer automatisk tre måneders produktionsdata og understøtter eksport og analyse. Datasporbarhed giver virksomheder mulighed for hurtigt at identificere de grundlæggende årsager til kvalitetsproblemer, hvilket reducerer skrotraterne fra 8 % i traditionel produktion til under 3 %. En repræsentant fra et filmmaterialefirma, der bruger denne teknologi, afslørede: "Siden produktionslinjen gik i luften, er vores daglige produktion steget fra 800 kvadratmeter til 1.500 kvadratmeter, mens lønomkostningerne er faldet med 60 %."
Branchens demonstrative effekt er tydelig: baner en ny vej for intelligent diskret fremstilling.
Den vellykkede implementering af denne produktionslinje adresserer ikke kun smertepunkter i cast-filmindustrien, men giver også værdifuld erfaring til automatiseringstransformation af diskret fremstilling. Dens "PLC + servomotor + industriel computer"-arkitektur kan fleksibelt tilpasses forskellige industrier, herunder emballage og print, og kernestyringslogikken kan genbruges uden større ændringer. Eksperter fra China Automation Association udtalte: "Denne intelligente transformationsløsning, der er fokuseret på specifikke scenarier, giver et 30 % højere investeringsafkast end generelle-produktionslinjer, hvilket gør den særligt velegnet til brug af små og mellemstore-fremstillingsvirksomheder."
Holdet har ansøgt om tre brugsmodelpatenter for denne teknologi. Det næste trin er at optimere PLC-programalgoritmen for at øge motorresponshastigheden med yderligere 15 %, samtidig med at mobilovervågningsmuligheder udvikles. Med den kontinuerlige iteration af teknologi forventes den kombinerede anvendelse af PLC og AC servomotor at blive den centrale drivkraft for den traditionelle fremstillingsindustri til overgangen fra "manuel drift" til "intelligent fremstilling".