Экструзия - готовые решения Siemens

Область применения



Экструзионные линии применяются для производства труб, профилей, листов и пленок из непрерывного пластического материала. Пластик непрерывно подается в форме гранулята на винт, который вращается в нагретом металлическом цилиндре.

В результате трения тепло, вместе с теплом от внешнего источника, расплавляет гранулят. Вращающийся винт гомогенизирует расплавленную массу, одновременно передает ее через оверстие сопла.

В сопле, масса формируется таким образом, что контур продукта to be extruded emerges from the outlet orifice. Продукт затем доводится до финальной формы при помощи калибровки и устройства охлаждения. Затем специальное устройство удаляет продукт из сопла.

Это решение подходит для изготовления труб, профилей и т д.

 

Обзор



Основные моменты:

  • Стандартное приложение для автоматизации экструдеров
  • HMI:
    Панель оператора со стандарной графикой
  • Контроль температуры:
    Интергирован в SIMATIC STEP 7
  • Приводы

          -   интеграция через аналоговый интерфейс или по PROFIBUS DP

    • функция Automatic extruder start-up упрощает ввод данных
  • Мониторинг и документирование данных процессов и качества
  • Отображение и оценка сообщений состояния и неисправностей
  • Хранение текущих значений параметров
  • Интеграция внешних вспомогательных устройств
    • Системы дозирования для высокой воспроизводимости и минимального потребления материалов
    • Ультразвуковые системы обеспечения качества и минимизации потребления материалов
    • Системы для поддержания постоянного давления

Дизайн



Решение было задумано, как открытый стандарт. Пользователь может использовать основные функции стандартного ПО, а также легко расширять и адаптировать его в зависимости от конфигурации оборудования.

При таком подходе, появляется возможность значительно уменьшить количество оборудования, к тому же базовые типовые функции уже интегрированы.

Соответствующее ПО создается из стандарного "STEP 7 конфигурирование программных пакетов" (контроль/автоматизация) и "ProTool/Pro" (визуализация).

В зависимости от требований, панели оператора и контроллеры семейства SIMATIC, также могу быть использованы, при соответствующей адаптации.

Интегрированное решение в части "operator communication system" и "controller" может  быть оптимальным образом дополнено технологией перемещения от Сименс.

В Стандартном приложении для экструзии используются аналоговые входывыходы . В случае необходимости, аналоговый интерфейс может быть заменен на PROFIBUS DP.

Опционально, также предлагается вспомогательная "экструзионная" панель оператора для быстрого, интуитивного управления экструдером.

Функции



Централизованная панель оператора и визуализация функций экструдера

  • Взаимодействие с приводом
    • Программа "Start-up"
    • Синхронизация операций привода
    • Функция "Cold restart" ("Холодная перезагрузка") 
  • Температурный контроль
    • "Самонастройка" параметров контроллера
    • Контроллеры нагрева и охлаждения
    • Мониторинг текущего нагрева
    • Таймер на 7 дней
    • Контроль за давлением в матрице
  • Функции оповещения и сигнализации
  • Графики и архивы
    • для диагностики неисправности
    • для контроля качества
  • Система управления для машин и инструмента
  • Интерфейс для дополнительных внешних устройств
    • Дозаторы
    • системы "Ultrasonic"
    • Насосы

Опция: дополнительная панель оператора для экструдера

Инжиниринг

Стандартное приложение сконфигурировано с "ProTool/Pro operator graphics" и"STEP 7".  После того, как аппаратная часть сконфигурирвана и загружено ПО, система готова к запуску.

Концепция и соответствующая документация позволяют произвести адаптацию другой конфигурации, а также произвести расширение стандарного приложения.

Технические данные



Возможности и характеристики стандарного "экструдерного" пакета ("аналоговый" интерфейс привода, централизованные входывыходы)

Возможности и характеристики

Extrusion 170

Extrusion 370

Панель оператора

"Touch" панель TP 170 с 6-дюймовым цветным STN дисплеем и ProTool/Pro

"Multi" панель MP 370 с 12-дюймовым цветным TFT дисплеем и ProTool/Pro

Количество операторских "screen"ов

приблизительно 40

приблизительно 70

Количество "Power" Тэгов

приблизительно 500

приблизительно 2000

Панель оператора совместимая с  Extrusion 170/370

Опция для легкого, доступного контроля за экструдером с 4 (Extrusion 170) или 6 (Extrusion 370) вращающимися  "pulse" энкодерами (для master- и single-drive скорости)

Контроллер

SIMATIC S7-300

Привод, контроль за приводом

6 приводов,  каждый с опцией "холодный перезапуск", мониторингом двигателя и синхронизацией

Уведомления и сообщения

приблизительно 1000 конфигураций

"Рецепты"

Сконфигурированные в классы "рецепты" для машин и процессов

Запись "рецептов"

CF card

PCMCIA, CF card

LAN drive via Ethernet

Количество рецептов2)
Размер рецептов 3)
Запись данных4)

2 сконфигурированных из максимальных 100
max. 200
max. 200

2 сконфигурированных из максимальных 500
max. 500
max. 1000

Температурные контроллеры

1-16, стандартно 8

1-64, стандартно 16

аналоговые входы для температурного контроля

1-16, стандартно 8

1-64, стандартно 16

Дополнительные аналоговые входы5)

1-15

1-30

Аналоговые выходы(drive setpoints) 6)

1-3

1-6

Цифровые входы 5)

0-16

0-32

Цифровые выходы 7)

1-32/0.5 A

1-128/0.5 A

PID контроллер (сконфигурированный)

2 (e.g. для контроля давления, etc.)

Графики для температуры

Графический дисплей, 8 актуальных значений (время обновления: 30 s)

Графики для привода

Графический дисплей, 6 актуальных  значений (время обновления: 2 s)
(устанавливаются оператором, 30 актуальных значений доступны)



1) Распределенная конфигурация через  PROFIBUS DP

2) "Рецепты" с различной структурой, можно определять вид и количество переменных в рецепте.

3) Максимальное количество вариантов в рецепте может быть записано

4) Максимально количество записей вариантов рецептов

5) Зависимость конфигурации от привода (актуальная скорость, актуальный момент)

6) Заквисит от количества проектируемых приводов

7) Зависимость конфигурации от температурных зон (зоны нагрева иили охлаждения)

 

 

Возможности и характеристики (продолжение)

Extrusion 170

Extrusion 370

Архив для сообщений

не подддерживается

сконфигурировано для 500

Архив для актуальных температурных значений

не поддерживается

"Длинно-температурная" архивация актуальных значений каждые 30 сек. для  проверки качества изделия и диагностики процессов

Количество записей актуальных значений температуры в архиве

не поддерживается

сконфигурировано для  80,000 записей

Способ архивации

CF card

PCMCIA, CF card

 

LAN drive via Ethernet

Формат данных архивации

CSV (and interfacing with a ODCB database)

Взаимодействие дополнительных экструдерных устройств

IGS система от Inoex для  дозации

Насосы от Maag

Требования к памяти

 

 

  • ProTool/Pro проект

приблизительно 800 Kбит

приблизительно 2.4 MB

  • STEP7 проект

приблизительно 64 Kбит



 

Пример заказа

Позиции заказа и  входывыходы стандартной конфигурации "экструдерного" пакета с 16 температурными зонами (нагрев и охлаждение) и приводами. 

Позиция заказа

Количество

Зазказной номер

Описание

Дисплей MP 370 12 дюймовый "Touch"

1

6AV6 545-0DA10-0AX0

"Multi" панель MP 370

CPU 315-2DP (новая версия)

1

6ES7 315-2AG10-0AB0

CPU 315-2DP с 128 Kбит

Карта MMC 2 MB – for CPU

1

6ES7 953-8LL11-0AA0

MMC 2 MB (Микро карта памяти)

Цифровые входы

1

6ES7 321-1BL00-0AA0

Цифрофые входы 32 DI

Цифровые выходы

1

6ES7 322-1BL00-0AA0

Цифровые выходы 32 DO/0.5 A

Аналоговые входы

1

6ES7 331-7KF02-0AB0

Аналоговые входы 8 AI

Аналоговые входы

2

6ES7 331-7KB02-0AB0

Аналоговые входы 2 AI

Аналоговые выходы

1

6ES7 332-5HD01-0AB0

Аналоговые выходы 4 AO

Аналоговые выходы

1

6ES7 332-5HB01-0AB0

Аналоговые выходы 2 AO

Аналоговоые входы для температуры

2

6ES7 331-7SF00-0AB0

Аналоговые входы, температурные 8 AI

Expansion IM 365

1

6ES7 365-0BA01-0AA0

IM 365 для соединения CR + ER

Extrusion ПО

1

Для заказа через Сименс, (Intranet-order MC PM 5)

Приложение и операторские "Screen"ы

не включено: механические части, подвод питания, кабель, фронтальные соединители



 

 

результат конфигурации входоввыходов

Суммарное количество каналов

цифровые входы

32

цифровые выходы

32

аналоговые входы(не включая температурные входы)

12

аналоговые входы для температуры

16

аналоговые выходы

6