Трансформация производства пленки: модернизация веб-обработки Film Tech для высшего качества

Линия 5 в Film Tech

Предыстория

Film Tech (Стэнли, Висконсин) купила б/у 3-слойную линию пузырной экструзии в Огайо. Станок разобрали и доставили весной 2015. Из-за пробелов в документации требовалась полная модернизация управления. Область: обновление термоконтроля экструдеров и матрицы, модернизация веб-обработки (новые приводы/двигатели), новая операторская станция, обновление систем безопасности. Нужна была электрическая поддержка + интерфейс с оборудованием Process Control Corporation (PCC) и QC Electronics. Механическая поддержка: монтаж двигателей, новый хилл-ролл, улучшение винтососного устройства, размещение шкафов и кабель-каналов.

Решение

Термоконтроль: старая система заменена на контроллеры Eurotherm 3216 в шкафу на 2-м этаже. Каждая зона нагрева/охлаждения на 1-м этаже — твердотельные реле Carlo Gavazzi в главном шкафу. Раздельные кабель-каналы для силовых и сигнальных проводов к каждому экструдеру. С новой станции Wonderware оператор задает уставки и видит обратную связь от термопар. Трансформаторы тока на SSR дают обратную связь по току на HMI — отличный инструмент диагностики неисправностей нагревателей.

Веб-обработка: старые DC-двигатели и приводы убраны. Приводы — ABB ACS880 VFD. Двигатели экструдеров — Baldor (габариты выгоднее Marathon Black Max). Линейные приводы (верхний нип, хилл-ролл, шпиндели) — 3 кВт для унификации запчастей (один запасной заменяет несколько). Нип винтососного — 1 кВт, тоже заменен. Клиент хотел крупнее шпиндели для скорости, но механические ограничения (подшипники, редукторы, ремни, муфты) оставили как есть — при необходимости решат позже.

Управление винтососом: 9″ Red Lion Graphite HMI на винтососу для режимов намотки (верх/низ, over/under, захват накладок, открытие/закрытие нипа) и диагностика аварийных стопов линии. Цветовая схема и макет как на главной панели (MOP) — 19″ тачскрин Wonderware. MOP: центральное управление уставками температуры экструдеров/матрицы, скоростью линии, вспомогательными системами (осациллятор, клетка пузыря, трейтер). Трендовые экраны для мониторинга температур, скоростей, диагностики дефектов. Связь с PCC блендерами и вакуумной загрузкой. С MOP полное управление вакуумной системой (вкл/выкл бункеров), блендеры — ограниченно (только выкл/авто, ручное — только на месте). Вес бункеров, статус блендеров, производительность (фунт/час) — на HMI для трендов.

Безопасность: Allen-Bradley ControlLogix Safety PLC + Point I/O. Безопасные стойки на каждом уровне: лайфлайны, аварийные стопы, коврики, сканеры.

Продолжающаяся поддержка

Дополнительные работы: автоматизация А-рамы верхнего нипа. 4 сервопривода на нип + логика в ControlLogix. Оператор задает расстояние между боковинами А-рамы, жмет «Go to Position» на HMI. Аналоговые сигналы от потенциометров сервоприводов возвращены в ПЛК, масштабированы для точной обратной связи. Управление с MOP, доп. 9″ Red Lion HMI на нипе для локального контроля.

Улучшение IBC-системы (Internal Bubble Cooling). На пробных прогонах были морщины на пленке — причина: IBC не держал давление внутри пузыря, вызывая пульсации. Новые ультразвуковые датчики + контроллер Eurotherm 2704 в новом шкафу IBC. На двери: 3 потенциометра для скорости VFD подачи/вытяжки, большой регулирующий клапан для ограничения выхода воздуха. После настройки — стабильный пузырь, морщины устранены.