Optimizare sistem de bandă transportoare tip estacadă [308455]

Optimizare sistem de bandă transportoare tip estacadă

utilizând control prin PLC Siemens 318-2[anonimizat]-[anonimizat] 11, 2012

SUPERVIZATĂ DE

dr.ing. conf. HENRI – [anonimizat] / AUTHOR OF THESIS

Inginer (B.Sc.)

GRAD / DEGREE

Inginerie Electronică și Telecomunicații

DOMENIU / DOMAINE

Optimizare sistem de bandă transportoare tip estacadă

utilizând control prin PLC Siemens 318-2DP

TITLUL LUCRĂRII / TITLE OF THESIS

dr.ing. conf. Henri – George COANDĂ

COORDONATOR LUCRARE / [anonimizat] / [anonimizat] / THESIS EXAMINERS

dr.ing. conf. Henri – George COANDĂ

DECAN FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICĂ / DEAN OF ELECTRICAL ENGINEERING FACULTY

Reproducerea se poate face doar cu permisiune din partea autorul

Optimizare sistem de bandă transportoare tip estacadă

utilizând control prin PLC Siemens 318-2DP

Abstract (max. 300 cuvinte)

[anonimizat] 3 din S.C Arctic S.A Găești. Pe această bandă sunt produse congelatoarele orizontale C100, [anonimizat], selectate de către operator.

Cuvinte cheie: PLC, [anonimizat] 7, [anonimizat], HMI

System optimization using conveyor band overpass type using control with PLC 318-2DP

Abstract (300 words max.)

[anonimizat], the 3rd line of production from S.C Arctic S.A Găești. This line produced C100 [anonimizat] a new section in the “loading frigorific agent” area , [anonimizat].

Keywords: PLC, [anonimizat] 7, [anonimizat], HMI

Anexa 1

UNIVERSITATEA “VALAHIA” DIN TARGOVISTE

FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICA

Specializarea: Electronică aplicată Anul universitar 2011 – 2012

TEMA

proiectului de licență al absolvent: [anonimizat]:

Aplicativ

Domeniul: Inginerie electronică și telecomunicații

Implementabil in cadrul unei (unor) lucrări didactice

Domeniul: Inginerie electronică și telecomunicații

Fundamental

Domeniul: Inginerie electronică și telecomunicații

Tema proiectului:

Optimizare sistem de bandă transportoare tip estacadă

utilizând control prin PLC Siemens 318-2DP

Conținutul proiectului:

Introducere ([anonimizat]);

Programmable Logic Controllers;

Arhitectura hardware a sistemului;

Echipamente monitorizate;

Arhitectura software a sistemului;

Rezultate și concluzii;

Anexe ([anonimizat], [anonimizat])

Locul unde este implementat proiectul:

S.C. ARCTİC S.A. GᾸEȘTI, Linia 3 de producție C100

Bibliografie:

1.[anonimizat]mabile, 2005;

2.Hans Berger, Automating with SIMATIC, 2003;

3.Siemens PLC 318-2DP – DataSheet;

4.Siemens SIMATIC Step 7 Programmer's Handbook;

DECAN DIRECTOR DEPARTAMENT

Conf.dr.ing. Henri-George COANDĂ Ș.l.dr.ing.Nicoleta Angelescu

CONDUCATOR ȘTIINȚIFIC

Conf.dr.ing. Henri-George COANDĂ

Tema a fost dată spre împlinire la data 28.06.2012

NUMELE si SEMNATURA STUDENTULUI

Bobeică Valentin-Lucian

Anexa 2

UNIVERSITATEA “VALAHIA” TARGOVISTE

FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICA

Specializarea: Electronică Aplicată Anul universitar 2011 – 2012

RAPORT DE ACTIVITATE

Rezumat

(maxim 6 rânduri)

În proiect sunt descrise două tronsoane diferite, dar care se află pe aceeași bandă de producție în cadrul Liniei 3 de producție din S.C Arctic S.A Găești. Pe această bandă sunt produse congelatoarele orizontale C100, iar implicarea mea constă în înjumatățirea timpului de transport al aparatelor de la sala de teste la sala de ambalare și crearea unui nou tronson în zona de încărcare cu agent frigorific, un tronson pe care vor circula decat aparatele cu defect, selectate de către operator.

Cuvinte cheie

(maxim 4 expresii)

PLC 318-2DP, HMI Siemens,bandă transportoare

Referințe bibliografice

(selectiv, maxim 4 titluri)

1.Ioan Mărgineanu, Automate programabile, 2005;

2.Hans Berger, Automating with SIMATIC, 2003;

3.Siemens PLC 318-2DP – DataSheet;

4.Siemens SIMATIC Step 7 Programmer's Handbook;

Cuprinsul proiectului

Introducere (motivația proiectului, rezumat capitole);

Programmable Logic Controllers;

Arhitectura hardware a sistemului;

Echipamente monitorizate;

Arhitectura software a sistemului;

Rezultate și concluzii;

Scopul lucrării

Optimizare tronson de bandă , având ca scop reducerea timpilor morți, implicit reducerea cheltuielilor firmei și crearea unui tronson de validare defect.

Contribuții personale

(o prezentare succintă, numerotată)

1.Programarea tronsonului de bandă

2. Crearea unui tronson indispensabil pe linia de producție

Concluzii

(o prezentare succintă, numerotată)

1) La tronsonul suspendat, optimizarea a fost posibilă în proporție de 90%, din 10 tronsoane am putut modifica 9, ultimul tronson nu l-am putut modifica din motive mecanice.

2) Timpul a fost injumatațit, din 3:01 min, avem 1:35 min

3) Tronsonul de validare defect nu exista, iar asta însemna plimbarea pe o intreagă bandă a unui aparat care trebuia reevaluat prin posturile anterioare.

Listă figuri

Figura 1 Prezentare generală a PLC-ului 12

Figura 2 Componentele principale 13

Figura 3 Model PLC Sursa, CPU, Intrări-Ieșiri 14

Figura 4 PLC 318-2DP 15

Figura 5 Modulul digital 17

Figure 6 Modulul digital 17

Figura 7 Conexiunea MPI 18

Figura 8 Conexiunea MPI cu adaptor USB 18

Figura 9 Conexiunea HMI-ului 19

Figura 10 Motoare 1FK7 20

Figura 11 Senzorul Fotek PM18-08P-S 21

Figura 12 Altivar 71 21

Figura 13 Configuratorul Hardware 22

Figura 14 Instalarea GSD-ului 23

Figura 15 Interfata PROFIBUS 25

Figura 16 PROFIBUS slave 26

Figura 17 Tipul de PPO si setarile de adrese 27

Figura 18 Initializarea unui proiect 29

Figura 19 Blocurile organizaționale ( doar OB1) 30

Figura 21 Schema folosită pentru testarea timmerului on Delay 32

Figura 20 Principalele elemente ale programului LAD 31

Figura 22 Layout-ul liniei de producție C100 40

Figura 23 Transfer conveior estacada catre ambalaj 41

Figura 24 Schema Linie 3 de productie Zona 3 41

Figura 25 Functionare "TURBO" din HMI 42

Figure 26 Linia 3 de productie Zona 2 46

Simboluri și abrevieri

LAD Ladder Logic

FBD Function Block Diagram

STL Statement List

OB Organization Block

FB Function Block

FC Function

SFC System Function

SFB System Function Block

DB Data Block

PLC Programmable logic controller

HMI Human Machine Interface

BUS Subsitemul care transferă datele între componente

CPU Central Processing Unit

RUN Rulare

MRES Resetarea memoriei

MPI Message Passing Interface

PROFIBUS DP Interfata master/slave

RAM Random access memory

Rs232 Port serial folosit la PC-uri obisnuite

RS485 Port serial folosit in mediul industrial

EPROM Erasable Programable Read Only Memory

TCP/IP Protocol de control al transmisiei/ Protocol Internet

CF Chest Freezer

MSK Zona de ambalare

CTC Zona de verificare

Cuprins

Anexa 2 5

UNIVERSITATEA “VALAHIA” TARGOVISTE 5

RAPORT DE ACTIVITATE 5

Introducere 11

Capitolul 1 – Programmable logic controller (PLC) 12

1.1 Componentele de sistem ale PLC-ului 13

Capitolul 2 – Arhitectura hardware a sistemului 15

2.1 Prizele de alimentare 15

2.2 Moduri de comutare 15

2.3 Status și erori 15

2.4 Comunicații 16

2.5 Specificații tehnice 16

Module de intrări-ieșiri 17

2.6 Module de intrare-ieșire digitale 17

2.7 Module de intrare-ieșire analogice 17

2.8 Proprietați ale conexiunii MPI 18

2.9 Interfața om – mașină 19

HMI (Human Machine Interface) 19

Capitolul 3 – Echipamente monitorizate 20

3.1 Motoare Siemens 1FK7 20

3.2 Senzori folosiți 21

3.3 Unitați de viteză variabilă a motoarelor 21

Capitolul 4 – Arhitectura software a sistemului 22

4.1 Configurarea hardware-ului 22

4.2 Interfața PROFIBUS 25

4.3 Logica PLC-ului ( manipularea blocului) si parametrii de miscare ACSM1 28

4.4 Introducere in Step 7 29

4.5 Lucrul cu timere 31

4.7 Utilizarea funcțiilor aritmetice la automatele programabile 33

Capitolul 5 – FLUXUL MODELULUI C100 39

Capitolul 6 Optimizare Linia 3 de la Postul 43 la Postul 53 41

Capitolul 7- Introducera unui tronson pentru devierea aparatelor cu defect 46

Capitolul 8 – Rezultate și concluzii 50

Bibliografie 51

Anexa 1 – Sistem de bandă transportoare cu functie „TURBO” intre sala de teste si ambalare, utilizând control prin PLC 318-2DP 52

Anexa 2 – Sistem de bandă transportoare către remediere defect, utilizând control prin PLC 318-2DP 76

Introducere

În această lucrare sunt descrise elemente esențiale în utilizarea PLC-ului Siemens și programarea LAD. Inainte de programarea propriu-zisă, trebuiesc însușite toate operațiile, și asimilarea tuturor condițiilor, ținând cont și de aspectele negative care pot apare.

Am avut ocazia de a-mi testa proaspetele cunoștinte pe aceste tronsoane diferite, dar care se află pe aceeași bandă de producție în cadrul Liniei 3 din S.C Arctic S.A Găești. Pe această bandă sunt produse congelatoarele orizontale C100, iar implicarea mea constă în înjumatățirea timpului de transport al aparatelor de la sala de teste la sala de ambalare și crearea unui nou tronson în zona de încărcare cu agent frigorific, un tronson pe care vor circula decât aparatele cu defect, selectate de către operator.

Pentru ambele proiecte, stăpânirea mediului de programare Step 7 este impetuoasă, deoarece programul trebuie sa fie complex, având niște pași bine definiți. Pentru crearea și optimizarea software unei linii de producție trebuie ținut cont de mai multe criterii, precum alocarea adreselor pentru fiecare invertor, contactor, senzor și acționare pneumatica. Inainte de a comanda diferite periferice cu un automat programabil, trebuie cunoscut fiecare element din automatizare, cunoscând parametrii tuturor echipamentelor automatizate.

Concursul de mecatronică de la Cluj m-a ajutat să aprofundez lucrul cu PLC-urile, lărgindu-mi granițele înțelegerii automatelor programabile. Ocazia de a lucra cu echipamente din mediul industrial mi-a oferit un start, un imbold pentru a merge mai departe, a cunoaște și a înțelege tehnologii noi și a învăța din cele vechi.

Doresc să mulțumesc echipei Artic, deoarece m-au primit cu căldură in suflet și m-au ajutat cu tot ce le-au stat in putință. Mulțumiri speciale Dn-lui Ing. Silviu Mitrea și Dn-lui Ing. Adrian Ion pentru munca depusă in sprijinul meu. Și nu în ultimul rând mulțumesc Universității Valahia pentru această oportunitate,deoarece prin intermediul programului de practică, am putut realiza lucrarea de licență și am putut lucra cot la cot cu ingineri care au o experiență bogată in domeniu.

Capitolul 1 – Programmable logic controller (PLC)

Pentru înlocuirea releelor electromagnetice s-au folosit automatele programabile sau PLC-urile (Programmable Logic Controller) ca și elemente de logică, locul lor urmează a fi luat de calculatoare digitale semiconductoare. Un PLC are mai multe intrări și mai multe ieșiri prin care se interpretează stările logice, stările transmise de la senzori, comutoare, contactoare, motoare, lămpi sau orice dispozitiv controlat prin semnale “inchis-deschis”.

Aproape fiecare linie de producție, funcția mașina sau de proces pot fi automatizate cu ajutorul uni PLC. Viteza și acuratețea operațiilor poate fi îmbunatațită cu ajutorul acestui tip de sistem de control. Dar cel mai mare beneficiu în utilizarea unui PLC este abilitatea de a schimba și replica operațiile sau procesele în timp ce se realizează colectarea sau comunicația informațiilor vitale.

Figura 1 Prezentare generală a PLC-ului

Fiecare sistem sau mașină are un controller. În funcție de tehnologia utilizată, controlere pot fi pneumatice, hidraulice, electrice și electronice. PLC-ul reprezintă un controler universal. Acesta poate fi utilizat pentru cererile diferite și prin intermediul unui program instalat în memoria sa, oferă utilizatorului un mijloc simplu de schimbare, extindere și optimizare a proceselor de control.

PLC-ul fiind sistemul de operare electronic, proiectat pentru uitilizarea într-un mediu industrial, care utilizează o memorie programabilă de stocare internă sau externă, orientată utilizatorului pentru inplementarea funcțiilor logice, secvențiale, timerelor, numaratoarelor,pentru a controla digital sau analogic intrările și ieșirile, diferite tipuri de masini de proces.

Deci PLC-ul este nimic mai mult decat un calculator pentru uz industrial, adaptat pentru mai multe activități de control.

Pentru ușurarea în programare a PLC-urilor, limbajul a fost proiectat astfel încât să semene cu diagramele ladder, astfel un inginer sau un electrician să se poată adapta ușor la mediul de programare, având în mediul software simboluri pentru relee, comutatoare, contacte și bobine.

1.1 Componentele de sistem ale PLC-ului

Figura 2 Componentele principale

Funcția unui modul de intrare este de a converti semnalele de intrare in semnale ce pot fi prelucrate de PLC, fiind transmise mai departe la unitatea centrală de control. Sarcina inversă este indeplinită de un modul de ieșire. Acest lucru face converisa semnalului PLC în semnale potrivite pentru semnalele de comandă.

Figura 3 Model PLC Sursa, CPU, Intrări-Ieșiri

PLC-urile modulare pot fi configurate individual. Modulele necesare pentru aplicarea practică- în afară de intrarile digitale sau ieșiri modulare, care pot de exemplu să includă module analogice, de poziționare și de comunicare- sunt inserate intr-un rack, unde modulele individuale sunt legate prin intermediul unui sistem BUS.

Capitolul 2 – Arhitectura hardware a sistemului

PLC 318-2DP

Figura 4 PLC 318-2DP

2.1 Prizele de alimentare

Fiecare CPU este echipat cu o priză de putere dublu-pol de aprovizionare. Conectorul cu șurub a terminalului se inserează în aceast soclu. Alimentarea se face la 24V curent continuu.

2.2 Moduri de comutare

RUN – Procesorul execută programul utilizatorului

STOP – Procesorul nu execută programul utilizatorului

MRES – Resetarea memoriei. Memoria procesorului intră într-o reinițializare prin comutator, mod ce necesita o secvență de funcționare.

2.3 Status și erori

– acestea sunt reperate după semnificația urmatoarelor leduri:

SF (roșu)- eroare hard sau software

BF1(roșu)- eroare de conectare BUS a interfeței (X1)

BF3(roșu)- eroare de conectare BUS a interfeței (X2)

5 VDC (verde) – sursa de 5V pentru procesor

FRCE (galben) – led aprins- misiune forțată activă

– ledul face blink- nod de testare flash

RUN(verde) – procesorul lucrează, când face blink este în inițiere

STOP(galben) – procesorul in modul STOP, sau REȚINERE

2.4 Comunicații

Tehnologia procesorului are 2 interfețe:

-MPI/DP (X1)

– PROFIBUS SP (DRIVE) interfața (X3)

Moduri de operare:

-MPI

-DP master

-DP slave

2.5 Specificații tehnice

Procesorul are o memorie de 512 KB, dintre care maxim 256KB cod, și 256KB date. Memoria internă RAM este 64KB, iar externă poate fi 4MB flash EPROM/RAM. Organizarea programului este liniara sau structurată, Pot fi create 1024 OB-uri (Organization Blocks), 1024 FB-uri(Function Blocks), 1024 FC-uri (Functions), DB(Data Blocks) si 1024 SFB-uri sau1024 SFC-ri(System Functions) care nu pot depași 64KB. Timpii de executare sunt 0,1 uS pentru biți, cuvinte, timere.

Module de intrări-ieșiri

2.6 Module de intrare-ieșire digitale

Modulul din imaginea alăturată conține 8 sloturi

de intrări și 8 sloturi de ieșiri. Tensiunea lor

nominală este de 24V, iar curentul de ieșire este

de 0,5A până la o temperatura cuprinsă

între -250- 600C.

Intrările se folosesc pentru switch-uri iar

ieșirile se folosesc pentru comanda vanelor cu

acțiune rapidă, contactoare DC și lămpi de

semnal. Cablurile ecranate pot fi utilizate

până la o distanță de 1000m , altfel pot atinge

maximum 600m.

2.7 Module de intrare-ieșire analogice

Modulul din imaginea alăturataă conține 8 sloturi

de intrări și 2 sloturi de ieșiri. . Tensiunea

nominală a intrarilor este de 24V, intrările pot

fi configurate, tensiunea maxima pe intrare

este 20V cu un curent de maxim 40mA.

Tensiunea ieșirilor variaza intre 0-10V, cu un

curent de maxim 25mA.

2.8 Proprietați ale conexiunii MPI

Adaptorul face o conversie între interfața RS232 la RS485, inclusiv o conversie de la RS232 la protocolul MPI (interfața multipunct). Este utilizat pentru conectarea între COM-ul PC-ului (RS232) și MPI (RS485) de Siemens S7-300.

Figura 7 Conexiunea MPI

Acest adaptor este o interfață USB –

MPI, care poate fi conectat direct la

mufa de programare, sau la orice

alt nod de rețea MPI. Alimentarea cu

energie necesară este luată din por

tul de programare. Acest adaptor este

cel mai des întâlnit.

2.9 Interfața om – mașină

HMI (Human Machine Interface)

Panourile sunt platforme puternice, multifuncționale, cu care se pot vizualiza activitățile, folosind o platforma Windows CE. Două sloturi (card PC si card CF) oferă o expansiune dacă este necasară, de exemplu pentru arhivare și rețete.

Portul intern USB permite conectarea unei imprimante externe sau o tastatură, un mouse sau un cititor de coduri de bare. De altfel se poate conecta prin ethernet (TCP-IP) pentru schimbul de date cu PC-ul gazdă și pentru conectarea unei imprimante la rețea. Interfața seriala RS 232 și RS 485/422 se utilizează pentru procesul de conexiuni și pentru descărcarea configurației (MPI și PROFIBUS DP până la 12 Mbit/s). Configurația se realizează in Step 7 folosind WinCC sau ProTool.

Figura 9 Conexiunea HMI-ului

Capitolul 3 – Echipamente monitorizate

3.1 Motoare Siemens 1FK7

Aceste motoare sunt extrem de compacte și pot fi adaptate optim pentru orice aplicație. Impreună cu sistemul de convertor SIMODRIVE 611, motoarele 1FK7 cuprind un sistem puternic cu functionalitate ridicată. Sistemele de codificare built-in pentru controlul vitezei și poziției pot fi selectate in funcție de cerere. Motoarele sunt proiectate pentru operarea fără răcire externă, caldura fiind disipată prin suprafața auto; au o capacitate înaltă de suprasarcina.

Motoarele 1FK7 sunt alimentate la curent alternativ, 230V 1AC. Sunt motoare sincron,care pot fi conectate la SINAMICS.

Se folosc encodere cu incrementare

sin /cons Vpp 2048 pulsuri pe revoluție

pentru motoare fără interfațăDRIVE-CLiQ.

Motoarele cu DRIVE-CLIQ au un modul

senzor care include evaluarea encoderului,

simțind temperatura motorului și fac o eva-

luare electronică a plăcii.

Funcții ale encoderelor:

Măsurare ungiulară, sistem de

comutație

Sesizarea valoarei actuale a

vitezei

Măsurarea incremetată indirectă pentru controlul poziției

Un puls de zero (de referința) pe revoluție

3.2 Senzori folosiți:

Senzor inductiv de proximitate Fotek PM18-08P-S

Detecție: 5 mm;

Mod conectare: contact

normal deschis;

Neecranat;

Tensiunea de funcționare;

90-250 V AC;

Frecvența de raspuns: 20Hz

3.3 Unitați de viteză variabilă a motoarelor

Gama Altivar 71 HD37M3X de viteză variabilă

acoperă diferite ratinguri de putere a motorului

de la 0.37 kW la 75 kW .

Acest interval poate fi utilizat pentru controlul

asincron al motoarelor cât și la motoarele sincrone,

motoare cu forță sinusoidala electromotivă,atunci cand

nu există un feedback de viteza. La 200-240V A

este o versiune specială care poate fi folosita controlând

motoarele sincrone cu forța sinusoidala electromotivă,

atunci când nu există un feedback-ul de viteză.

Integrează protocoalele Modbsub și CANopen

ca standard, precum și numeroare funcții. Aceste funcții

pot fi extinse folosind cardurile de comuncare, extensia

de carduri Input/Output și un card programabil

“Controller Inside” sau o interfață de encoder.

Capitolul 4 – Arhitectura software a sistemului

Principalele activități realizate de STEP 7 sunt:

– configurarea hardware-ului – ceea ce reprezintă aranjarea modulelor, atribuirea de adrese, precum și setarea proprietăților acestora;

– configurarea parametrilor de comunicare precum și a proprietăților acesteia

4.1 Configurarea hardware-ului

Atunci cand controlul PLC-ului se face prin PROFIBUS, sistemul de control poate fi împarțit în configurație hardware sau logică. Inainte de configurarea hardware, trebuiesc revizuite urmatoarele :

-interfața PROFIBUS

-modulul PROFIBUS

– fisierul GSD

-profilul de comunicație

– tipul PPO

In configurația hardware a PLC-ului, toate unitațile și modulele conectate la sistem trebuiesc implementate și setate adresele corespunzătoare. Imaginea de mai jos, arată procedura normală.

Deschide configuratorul Hardware:

Fisierul GSD

Pentru a putea include un slave pe PROFIBUS în configuratorul hardware a PLC-ului, avem nevoie de un GSD. GSD-ul include descrierea slave-ului și cum trebuie gestionată configurația hardware. GSD-ul depinde de tipul modulului PROFIBUS, dar și de interfața acestuia.

Profilul de comunicație

Acesta determină cum modulul PROFIBUS tratează informațiile care sunt transferate prin “FILDBUS” . Exemple de profile de comunicare: “ ABB Drives”, “PROFIDrive”, “Transparent 16”, “ Transparent 32” și “ PROFIDrive Positioning”.

Dacă fișierul GSD actual nu este deja instalat în configurarea hardware SIMATIC, trebuie instalat potrivit imaginii urmatoare:

Instalarea fișierului GSD

(pasul 1) Se alege install GSD file

din meniul Opțiuni.

Instalarea fișierului GSD(pasul 2):

Se obține fișierul GSD actual,

selectând Browse și Install.

Se adaugă modulul PROFIBUS net.

dorit. In imaginea următoare,

un exemplu cu ACSM1 (modulul

FPBA-01), PPO de tipul 4 este

folosit:

4.2 Interfața PROFIBUS

PROFIBUS DP-VO: potrivită în cele mai multe aplicații ciclice. DP-VO este susținută de funcția bloc (FB) din aplicație.

PROFIBUS DP-V1 : un model mai avansat unde comunicația aciclică este utilizată. DP-V1 nu este acceptată de funcția bloc (FB) în aplicație.

Modulul PROFIBUS

Modulul PROFIBUS depinde de driverul inclus în aplicație este modulul “FPBA-01” .

Se selectează modulul PROFIBUS dorit din catalod, prin “drag & drop” se atașează liniei PROFIBUS. I se dă modulului PROFIBUS o adresă și se selectează OK.

Proprietăți ale lui PROFIBUS slave:

Dublu clic pe PROFIBUS slave de pe linia PROFIBUS

Figura 16 PROFIBUS slave

Watchdog trebuie selectat.

Tipul PPO

Profilul de comunicare determină cum modulul PROFIBUS tratează informația care este trimisă prin “ FIELDBUS”.

Figura 17 Tipul de PPO si setarile de adrese

Se selecteaza tipul PPO, folosind “ drag & drop” pe partea modulului verde închis.

In acest caz. PPO de tip 4 a fost inclus. ‘Proscess Data” i s-a atribuit o adresă, aria 320-331. Dacă este nevoie, zona adresei poate fi modificată cu un dublu clic pe lina PPO.

Se salvează și se downloadează in CPU.

4.3 Logica PLC-ului ( manipularea blocului) si parametrii de miscare ACSM1

Blocul funcțional care vine preinstalat este numit FB321;acesta poate fi inserat in orice OB (Organisation Block), FC (Function Block) sau FC(Function) . In proiectul PLC-ului care este inclus în aplicație, un ACSM1( cu adaptare modul FPBA-01 PROFIBUS) a fost atașată PROFIBUS-ului net (Configurația Hardware). In proiect funcția bloc FB31 este apelată direct din OB (blocul principal). Când FB-ul este inserat, un DB ( Data Bloc) trebuie creat și atașat FB-ului. Blocul de date care este folosit în proiect, este numit DB 110.

4.4 Introducere in Step 7

Capitolul 5 – FLUXUL MODELULUI C100

Flux tehnologic pentru fabricarea modelului C100 este urmatorul :

In cadrul atelierului C100 :

Formare carcasă

Formare cuvă

Infașurare serpentină pe vaporizator

Premontaj

Spumare dulap premontat

Transfer pe conveior estracadă în apropierea platformei ASRS 2

Coborare pe lift

Intoarcere dulap – montat amortizor inferior, editare montare etichetă produs

Montat ușă pe dulap

Transfer 350-1000 mm pe lift capăt bandă

Montare condensator

Pregatire montare motocompresor

Instalație electrică 1

Instalație electrică 2

Pregatire tubulatură

Brazare

Vidare

Incărcare cu agent frigorific

Inchis circuit frigorific

Test securitate electrică și etanșeitate la joasă presiune

Transfer 1000-350 mm pe lift

Test funcțional

Test etanșeitate înaltă presiune

Uscare, ștergere interioară

Editare tipărire etichetă ambalaj și echipare cu accesorii și documente client

Audit de calitate

Transfer conveior estacada către ambalaj ( în finalul CF )

In cadrul liniei de asamblare Chest Freezer :

Cale, alte elemente ambalaj, poziționare folie termoretractibilă

Ambalare – MSK

Transfer depozit produse finite

Capitolul 6 Optimizare Linia 3 de la Postul 43 la Postul 53

Pentru aceste 9 tronsoane am

realizat software o acumulare a

aparatelor, astfel încât am ajutat la

înjumatățirea timpului pe care aparatele

îl fac din Postul 44 până in Postul 52.

In figura de mai jos este reprezentată schema liniei 3 de producție conținând posturile de la testarea de etanșeitate de înaltă presiune până la transfer împreuna cu conveiorul estacadă către ambalaj.

Modificările software au constat în adăugarea de timere și reordonarea senzorilor, astfel încât un aparat să stea cât de puțin timp posibil pe un tronson de bandă.

Inainte de această modificare, tot tronsonul suspendat trebuia să se umple cu 3 aparate, și le evacua in același mod , câte 3 aparate, această operație dura mai mult timp,astfel am recurs la soluția ca tronsoanele să facă acumularea și descărcarea ținând cond de timere, de senzorul din față și din spatele tronsonului, încât să poată acumula și descărca cate un singur aparat. In cazul în care o eroare apare în sala de teste, și ramâne un singur, două, sau 3 aparate pe tronsonul suspendat, atunci ele sunt acumulate până la ieșirea de pe tronson, dacă nu există un aparat în fața acestora.

Dacă o eroare apare între primul set de aparate date de la teste, și cel de-al doilea, și ar prinde decât câteva aparate, atunci acestea vor fi acumulate până când le vor prinde din urmă și pe celelalte aparate din primul set scoase din sala de teste.In acest mod tronsonul suspendat nu va avea niciodată aparate în așteptare la intrarea pe tronson, doar la ieșire în zona de verificare CTC.

Această modificare in soft poate fi setata, de la HMI-ul din panou. Am realizat o linie pe acest HMI in care pot activa sau dezactiva acest serviciu, aceasta se numesște “Funcționare TURBO” .

Programul de acumulare are următoarele etape evidențiate pe fiecare post:

In postul 43 se realizează o încărcare de aparat, o acumulare în funcție de valoarea de acumulare și o descărcare a aparatului. In urmatoarele 6 (P44,P45,P46,P47,P48,P49) posturi se realizează încărcarea și descărcarea aparatului într-un timp cât mai scurt.

In postul 50 avem o problemă mecanică, tronsonul este echipat cu curele, nu cu lanț pentru angrenarea rolelor și acest tronson nu poate face încărcarea și descarcarea în același timp.

Urmatoarele 2 tronsoane sunt asemănătoare celor 6 (P44-P49) .

Penultimul tronson face incrementarea pe ultimul tronson, transferând astfel câte un singur aparat pentru preluarea cu liftul de pe tronsonul P53A.

Capitolul 7- Introducera unui tronson pentru devierea aparatelor cu defect

Următorul aport adus liniei 3 de producție este introducerea unui tronson, pentru devierea aparatelor cu defect . Când operatorul din postul 19 identifică defectul aparatului, acesta va urma noul traseu până la operatorul din postul 75 unde urmează a se remedia defectul.

Figure 26 Linia 3 de productie Zona 2

Pe acest tronson, am realizat partea software în Step 7. Avem 6 posturi așa că am realizat cate un FC(function) pentru fiecare post. Pentru primul post, postul 19, pe langă condițiile de încărcare și descărcare dulap fără defect, avem și modificările pentru aparate cu defect, cum ar fi aționarea pneumatică a pop-up-ului sau memoriile de validare defect, încărcare și descărcare lanț.

Pe următorul tronson se realizează încărcarea și descărcarea tronsonului:

Pe urmatoarele 2 tronsoane se fac încărcările și descărcările tronsoanelor:

Pe tronsonul 19D, aparatul necesită trecerea pe deasupra pop-up-ului, astfel trebuie acționant contactorul rezervat rolelor, electrovalva de ridicare a pop-up-ului, contactorul rezervat lanțului, urmând a face operația de descărcare și revenirea în situația inițială.

Ultimul tronson este rezervat operatorului cu sarcina de a remedia defectul:

Capitolul 8 – Rezultate și concluzii

Se prezintă un sistem ce permite controlul liniei de producție, realizat prin intermediul aplicațiilor software utilizând SIMATIC Step 7 . S-au utilizat produse hardware și software ale firmei Siemens și Telemecanique.

Rezultatele au fost următoarele:

– înjumatățirea timpului de transport al aparatelor de la sala de teste la sala de ambalare, astfel caștigând spațiu și timp pentru acumularea aparatelor.

– crearea unui tronson indinspensabil pe Linia 3 de producție, economisind energie, implicit reducerea costurilor de producție.

– un program implementat în PLC 318-2DP pentru crearea unui nou tronson în zona de încărcare cu agent frigorific, un tronson pe care circulă decât aparatele cu defect, selectate de către operator

-un program implementat in PLC 318-2DP pentru înjumatățirea timpului de transport al aparatelor de la sala de teste la sala de ambalare

Contribuțiile autorului sunt:

analiza stadiului în domeniu ;

implementarea comenzilor PLC-ului;

realizarea a 2 aplicații, in Step 7 ;

Bibliografie

Altivar 71, 2007;

Asynchronous motors, 2004;

Basic Component CNC, 2004;

Converter systems, 2004;

Hans Berger, Automating with SIMATIC, 2003;

HMI software for CNC controls, 2004;

Ioan Margineanu, Automate programabile, 2005;

Measuring Systems SIMODRIVE sensor, 2004;

Motion – Connect Cable and Connections , 2004;

Operator components for CNC controls, 2004;

Overview of functions, 2004;

PLC S7-300, CPU Specifications CPU 312 IFM to CPU 318-2DP, 2001;

Programmable Logic Controllers – Basic Level, 2007;

Siemens S7-300 MPI, 2011;

Siemens SIMATIC Step 7 Programmer's Handbook;

Simatic Configurating Hardware, Comunication, Conections, 2006;

Simatic Function Block Diagram (FBD) for S7-300 and S7-400, 2006;

Simatic HMI, 2004;

Simatic Ladder Logic (LAD) dor S7-400 Programming, 2006;

Simatic Products for Totally Integrated Automation and Micro Automation, 2003;

Simatic Programming with Step 7, 2006;

Simatic S7 – 300 Automation Systems Module Data, 2011;

Simatic S7 – 300 CPU 31xt manual, 2010;

Simatic Statement List (STL) for S7-300 and S7-400 Programming, 2006;

Simatic System Software for S7 -300/400 System and Standard Functions, 2006;

Simatic Working with Step 7, 2006;

Sinumerik & Simodrive Automation Systems fot Machine Tools, 2004;

***, Syncronous motors, 2004;

Anexa 1 – Sistem de bandă transportoare cu functie „TURBO” intre sala de teste si ambalare, utilizând control prin PLC 318-2DP

Post 44: Setare memorie incarcăre in funcție de memoria de descarcare a postului anterior.

Post 44:Memoria de descarcăre

Post 44:Acționare motor transportor in functie de memoria de descărcare și temporizare.

Post 45: Setare memorie incărcare in funcție de memoria de descarcare a postului anterior.

Post 45: Setarea memoriei de descărcare in funcție de temporizare si senzori.

Post 45: Acționare motor transportor in funcție de memoria de descarcare si temporizare.

Post 46: Setare memorie incarcăre in funcție de memoria de descărcare a postului anterior.

Post 46:Memorie descărcare

Post 46: Acționare motor transportor in funcție de memoria de incărcare si temporizare

Post 47: Setare memorie incărcare in funcție de memoria de descarcare a postului anterior.

Post 47:Memorie descarcare in funcție de temporizare

Post 47: Acționare motor transportor in funcție de memoria de incărcare si temporizare

Post 48:Setare memorie incărcare in funcție de memoria de descărcare a postului anterior.

Post 48:Memorie descărcare

Post 48:Acționare motor transportor in funcție de memoria de incărcare si temporizare.

Post 50:Memorie incărcare

Post 50:Memorie descarcăre în funcție de temporizare si senzori

Post 50:Acționare motor contactor în funcție de memorie descărcare și temporizare.

Post 51:Memoria de incărcare

Post 51:Memoria de descărcare

Post 51:Acționare motor transportor in funcție de memoria de descărcare si de temporizare.

Post 52: Setarea memoriei de incărcare in funcție de memoria de descărcare.

Post 52: Memoria de descărcare

Post 52:Adaugarea temporizării si acționarea motorului transportor

Anexa 2 – Sistem de bandă transportoare către remediere defect, utilizând control prin PLC 318-2DP

FC 70 – Temporizare, setare și resetare memorie încărcare/descarcare lanț

Temporizare de mers în gol, contactor pornire motor lanț

Contactor pornire motor motor, electrovalve ridicare și coborâre pop-up

FC 71 – Temporizare identificare, setare și resetare memorie încarcare

Setare și resetare memorie descarcare

Electrovalvă ridicare și coborare pop-up, Temporizare de mers in gol

FC 72 – Temporizare, setare și resetare memorie încărcare/descarcare

Pornire contactor motor

Temporizare de mers în gol și descărcare

FC73 – Setare și resetare memorie încărcare/descarcare

Pornire invertor și setarea vitezei

Temporizare de mers în gol și descărcare

FC74 – Temporizare, setare și resetare memorie încărcare/descarcare

Contactor pornire OK sau Not OK

Contactor pornire motor lanț, electrovalvă ridicare/coborâre, temporizare

FC75 – Memorie încărcare/descărcare, validare reparare în curs

Reparare efectuată