Microsoft Word - Diplomsko delo -- David Zupanc.doc

Transkripcija

1 UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA ELEKTROTEHNIKO, RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKO TRANSPORTNA PROGA Z VERTIKALNIM DVIGOM Diplomsko delo Maribor, julij 2007

2 I UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA ELEKTROTEHNIKO, RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKO 2000 Maribor, Smetanova ul. 17 Diplomska naloga univerzitetnega študijskega programa TRANSPORTNA PROGA Z VERTIKALNIM DVIGOM Študent: David ZUPANC Študijski program: univerzitetni, Elektrotehnika Smer: Mehatronika Mentor FERI: Mentor FS: Somentor: red. prof. dr. Riko Šafarič izred. Prof. dr. Karl Gotlih doc. dr. Miran Rodič Maribor, julij 2007

3 II UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA ELEKTROTEHNIKO, RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKO 2000 Maribor, Smetanova ul. 17 Številka: DE/XZ-97 Datum: SKLEP O DIPLOMSKI NALOGI 1. David ZUPANC, absolvent univerzitetnega študijskega programa Elektrotehnika smer mehatronika, izpolnjuje pogoje zato se mu dovoljuje izdelati diplomsko delo. 2. Tema diplomskega dela je s področja Inštituta za robotiko pri predmetu SISTEMI MEHATRONIKE MENTOR: red. prof. dr. Riko ŠAFARIČ SOMENTOR: 3. Naslov diplomske naloge TRANSPORTNA PROGA Z VERTIKALNIM DVIGOM 4. Vsebina diplomske naloge Izdelajte primer diplomske naloge, ki mora ustrezati: vsebinsko oblikovno jezikovno 5. Diplomsko nalogo izdelajte skladno z "Navodili za izdelavo diplomske naloge" in jo oddajte v 1 izvodih do.. PREDSTOJNIK INŠTITUTA red. prof. dr. Karel Jezernik DEKAN red. prof. dr. Ivan Rozman MENTOR red. prof. dr. Riko Šafarič

4 III ZAHVALA Zahvaljujem se mentorju, prof. dr. Riku Šafariču, za pomoč in vodenje pri opravljanju diplomskega dela. Prav tako se zahvaljujem podjetju PAKMAN iz Celja, ki mi je omogočilo in ponudilo vso potrebno opremo za izvedbo diplomskega dela. Posebna zahvala velja tudi staršem, ki so mi omogočili študij.

5 IV TRANSPORTNA PROGA Z VERTIKALNIM DVIGOM Ključne besede: transport, vertikalni dvig, avtomatizacija, programiranje UDK: : (043.2) Povzetek To diplomsko delo zajema načrtovanje, izdelavo, testiranje in zagon paletnega transporta steklenih izdelkov iz proizvodnje v skladišče. Glavni cilj je avtomatizirati in povečati del transporta, kjer je delo težavno in nevarno. Tako se poveča tudi zanesljivost in konstantnost proizvodnje. Transportna proga je sestavljena iz: transporterjev, dvižnih naprav, obračalnih miz in paletnega vozička.

6 V TRANSPORT LINE WITH A VERTICAL LIFT Key words: transport, vertical lift, automation, programming UDK: : (043.2) Abstract This diploma paper includes the planning, making, testing and starting-up of the pallet transport of glass products from the production site to the storage site. The main goal is to automate and increase/expand those parts of transport, where the work has been difficult and dangerous. In this way the reliability as well as the constancy of the production can be improved. The transport line consists of: conveyors, raising devices, rotary tables and a lateral trolley.

7 VI VSEBINA 1. UVOD 1.1 Predstavitev podjetja PAKMAN 1.2 Namen transportne proge z vertikalnim dvigom 2. UPORABLJENA OPREMA 2.1 Aparaturna oprema Frekvenčni regulator Krmilnik, vhodne in izhodne kartice Operacijski panel Stikalni elementi Motorna gonila Pnevmatika 2.2 Programska oprema SIMATIC STEP SIMATIC ProTool EPLAN 3. OPIS TRANSPORTNE LINIJE 3.1 Mehanizem transportne proge z vertikalnim dvigom 3.2 Razvita programska oprema 3.3 Elektronačrti in povezave 3.4 Montaža, testiranje in izboljšave 4. SKLEP LITERATURA IN VIRI ŽIVLJENJEPIS PRILOGE (na priloženi zgoščenki) a) Elektronačrti b) Del razvite programske opreme c) Kratka predstavitev transportne proge v filmu

8 VII UPORABLJENE KRATICE PP - Polipropilenski (trakovi) CPU - Centralno procesna enota (CPE) MMC - Spominska katrica OP7 - Oznaka operacijskega panela PLC - Programmable Logic Controller (programabilni krmilnik) MPI - The Message Passing Interface (standard povezave) DP - PROFIBUS (standard povezave) FC - Funkcijski blok KMGF - Oznaka motorskega kontaktorja za napajanje frekvenčnih regulatorjev KM - Oznaka motorskega kontaktorja A1 - Oznaka varnostnega modula KA - Oznaka kontaktorja varnostnega modula GF - Oznaka frekvenčnega regulatorja FS - Oznaka foto stikala IS - Oznaka induktivnega stikala

9 Stran 1 1. UVOD 1.1 Predstavitev podjetja PAKMAN Podjetje PAKMAN d.o.o. je specializirano za razvoj, projektiranje in proizvodno tehnološke opreme na področju industrijske avtomatizacije in robotizacije. Že vrsto let se ukvarja s proizvodnjo: paletirnih naprav (klasični paletizerji), transportnih naprav (valjčni, tračni, ravni, koritasti, kompenzacijski transporterji), transportnih naprav za transport palet (paletni vozički, valjčni transporterji, verižni transporterji, vertikalni transport palet, dvigala) in namenske opreme po zahtevah investitorja na področju pakiranja, transporta in manipulacije. Od leta 1999 se uveljavlja tudi na področju robotizacije z izgradnjo robotskih celic in namenskih robotskih prijemal na vseh področjih posluževanja in avtomatizacije. Podjetje je v zadnjih petih letih pridobilo precej referenc na slovenskem trgu in je eno izmed vodilnih podjetij na področju pakiranja, paletizacije, avtomatizacije in robotizacije industrijskih linij. Dolgoletne izkušnje, vrhunska kvaliteta izdelkov, visoka stopnja zanesljivosti in konkurenčne cene izdelkov ter opreme, PAKMAN postavljajo med najbolj prepoznavna podjetja v Sloveniji. Dejavnost zajema: razvoj, projektiranje in izdelava: - strojev. - naprav. - proizvodnjih linij. - robotskih celic. - manipulatorjev. projektiranje in izdelava električnih in pnevmatskih krmiljenj. izdelava programske opreme za krmiljenja in robote. montaža, zagoni in servisiranje. popravila, predelave, nadgradnje. zastopanja tujih firm ( Slovenijo). KUKA Roboter GmbH - sistemski partner za

10 Stran 2 Program pakiranja: Poleg omenjene dejavnosti je podjetje močno prisotno na področju pakiranja s povezovalnimi stroji in povezovalnim PP trakom. Na Slovenskem tržišču se lahko pohvali s številnimi referencami ter kakovostjo storitev in izdelkov. avtomatski in polavtomatski povezovalni stroji. ročni spenjalci. ročni ovijalci. polipropilenski trakovi vseh dimenzij. sponke (kovinske in plastične). servis in vzdrževanje strojev. zastopanja tujih firm ( AKEBONO, FROMM Holding AG, CHEMIE-FASER GmbH ). ovijalci palet ROBOPAC Italija. Slika 1.1.1: Uprava in proizvodnja podjetja PAKMAN

11 Stran Namen transportne proge z vertikalnim dvigom V diplomskem delu bo predstavljena transportna proga v Steklarni Hrastnik, ki bo vsebovala tudi dve dvižni napravi za transport izdelkov iz prvega nadstropja v pritličje. Naloga bo zajemala zasnovo, projektiranje, programiranje, izdelavo, montažo, testiranje, zagon in ureditev potrebne dokumentacije (načrti, program, ). Avtomatizacija transporta izdelkov se v industrijo vedno pogosteje vključuje, kar je pripeljalo upravitelje Steklarne Hrastnik do odločitve, da avtomatizirajo transport steklenih izdelkov. Avtomatizacija transporta ne pomeni samo delovanje brez prisotnosti delavca, ampak tudi zmanjšanje delovne sile in s tem prihranke za firmo. Pomeni tudi zmanjšanje verjetnosti poškodb za človeka na nevarnih delih proizvodnje, saj je obvezna prisotnost delavca izključena. Avtomatizacija transporta nenazadnje pomeni tudi zmanjšanje števila napak (poškodbe izdelkov zaradi malomarnosti delavcev, ) in konstantno ter zanesljivo kapaciteto. Cilji in namen naloge Cilj naloge je avtomatizirati transport steklenih izdelkov iz proizvodnje v skladišče in ekspeditne prostore: povečanje zanesljivosti transporta izdelkov. konstantna kapaciteta. zmanjšanje nevarnosti zaposlenih na nevarnih območjih proizvodnje. možnost povečanja kapacitete transporta brez dodatnega zaposlovanja na samem transportu. statistika vodenja transporta.

12 Stran 4 2. UPORABLJENA OPREMA 2.1. Aparaturna oprema Frekvenčni regulator V transportni progi se uporabljajo frekvenčni regulatorji proizvajalca SIEMENS in sicer MICROMASTER 420 (0,55kW) in MICROMASTER 440 (4kW, 7,5kW). Vsi frekvenčni regulatorji so vektorsko vodeni in z njimi lahko z mehkimi prehodi zagotovimo varno prevažanje po transporterjih. Regulatorji imajo nastavljeno trapezno obliko vodenja; frekvenca na motor ob vklopu je naraščajoča (po rampi navzgor), frekvenca ob izklopu pa padajoča (po rampi navzdol). Tako se izognemo sunkovitemu momentu ob vklopu in izklopu pogona: Slika : Trapezna oblika vodenja frekvenčnega regulatorja Na Sliki vidimo dva primera mehkega zagona motorja. Zgornji primer predstavlja navadno trapezno obliko vodenja, spodnji pa še dodatno glajenje, katero dosežemo z nastavitvijo parametrov (na Sliki so označeni s črko P).

13 Stran 5 Frekvenčni regulator MICROMASTER 420 je uporabljen za vodenje pogonov na obračalnih mizah. Na regulator sta priklopljena dva motorja; eden je za pogon valjčnega transporterja na obračalni mizi, drugi pa za pogon obračanja palete na obračalni mizi. Ker oba pogona obračalne mize nikoli ne obratujeta hkrati, ju vklapljamo posamezno s krmilnikom. Slika : Blok shema MICROMASTER 420

14 Stran 6 Frekvenčni regulator MICROMASTER 440 je uporabljen za vodenje pogonov na dvižnih napravah. Na regulator sta priklopljena dva motorja; eden je za pogon valjčnega transporterja, drugi pa za pogon dvigovanja. Ker oba pogona dvižne naprave nikoli ne obratujeta hkrati, ju vklapljamo posamezno s krmilnikom. Slika : Blok shema MICROMASTER 440

15 Stran Krmilnik, vhodne in izhodne kartice Krmiljenje, ki ga izdeluje proizvajalec SIEMENS, je SIMATIC S7-300 in je sestavljeno iz napajalnega dela, CPU (centralno procesne enote), vhodnih in izhodnih modulov. Slika : Krmilna enota Na sliki so prikazane vse potrebne komponente za osnovno krmiljenje. Z leve proti desni si sledijo: napajalnik, CPU (centralno procesna enota), vhodni/izhodni moduli. Najpomembnejši del je seveda CPU. Na njem je reža, v katero se vtakne MMC spominska kartica, na kateri je razvit programski del krmiljenja. Slika : MMC spominska kartica Na sami transportni liniji sta uporabljeni dve krmilni enoti. Ker poteka transport v dveh etažah, ima vsaka etaža svojo krmilno omaro, v kateri se nahaja tudi krmilna enota. Transport se izvaja iz zgornje etaže v spodnjo, zato morata biti oba krmilnika med sabo povezana v t.i. podmrežo.

16 Stran 8 SIMATIC podmreže so dostopne kot: MPI (multipoint interface) podmreža za prenos male količine podatkov, PROFIBUS podmreža za prenos male in srednje količine podatkov ampak velikih hitrosti, Industrial ETHERNET podmreža za prenos velike količine podatkov. Uporabljena je MPI podmreža, saj zadovoljuje zadostno količino podatkov in zadostno hitrost za komunikacijo med njima. Slika : Krmilna enota v krmilni omari zgornja etaža Na sliki je prikazana krmilna enota v krmilni omari zgornje etaže. Od leve proti desni si sledijo: napajalnik, CPU, trije vhodni moduli (32-bitni), trije izhodni moduli (32-bitni). Komunikacijski MPI kabel je razviden pod CPU enoto, kateri vodi do krmilnika na Sliki Ta je v krmilni omari spodnje etaže in krmili tamkajšnje pogone transportne proge. Nekaj splošnih karakteristik za SIMATIC S7-300 za različne CPU: SIMATIC S7-300 CPU 312 CPU 314/315-2 DP CPU DP CPU PN/DP Pomnilnik 16 KB 48/128 KB 512 KB Čas obdelave (biti) 0,2 0,1 0,05 Števci Časovniki Profibus DP ne da da Integrirani vhodi/izhodi ne ne ne Dimenzije (mm) 40x125x130 40x125x130 80x125x130 Tabela : Splošne karakteristike za SIMATIC S7-300

17 Stran 9 SIMATIC S7-300 CPU DP CPU 315F-2 DP CPU 317F-2 DP Pomnilnik 512 KB 192 KB 512 KB Cas obdelave (biti) 0,1 0,1 0,05 Števci Casovniki Profibus DP da da da Integrirani vhodi/izhodi ne ne ne Dimenzije (mm) 160x125x130 40x125x130 80x125x130 Tabela : Splošne karakteristike za SIMATIC S7-300 V transportni progi sta uporabljeni dve enoti CPU 312. Slika : Krmilna enota v krmilni omari spodnja etaža Na Sliki je prikazana krmilna enota, ki se nahaja v krmilni omari spodnje etaže. Od leve proti desni si sledijo: napajalnik, CPU, eden vhodni modul (32-bitni), eden vhodni modul (16-bitni), eden izhodni modul (32-bitni).

18 Stran Operacijski panel Na krmilni omari je vgrajen operacijski panel OP7, proizvajalca SIEMENS, za prikaz sporočil o delovanju, ter izdajanje ukazov za ročno krmiljenje. Preko njega opazujemo, kaj se dogaja na sami liniji in izvajamo ukaze ob želenih spremembah. OP7 se nahaja na vidnem mestu, ponavadi na sami krmilni omari, lahko pa tudi na specifičnih mestih, ki so bliže operaterju, če je krmilna omara daleč stran Slika : Operacijski panel SIMATIC OP7 1 PRIKAZOVALNIK Prikazovalnik nam služi za prikazovanje teksta. Velikost: 4 vrstice po 20 znakov Funkcijske tipke nam služijo za izvajanje 2 FUNKCIJSKE TIPKE določenih funkcij. Funkcija, ki jo lahko opravimo s posamezno tipko je odvisna od tega v katera slika je trenutno prikazana na prikazovalniku. 3 ESCAPE Tipka ESCAPE je namenjena vračanju za en korak nazaj. Večkratni pritisk tipke ESC nas pripelje v meni za prikaz sporočil. 4 ACKNOWLEDGE Tipka ACKNOWLEDGE nam služi za potrditev alarmnih sporočil. V primeru, da je katero alarmno sporočilo nepotrjeno na OP7 sveti rdeča LED dioda (!). 5 ENTER Tipka ENTER služi za potrjevanje sprememb. S to tipko tudi vstopimo v prvo sliko iz prvotnega menija za prikazovanje alarmov oz. napak. 6 KURZORSKE TIPKE S pomočjo kurzorskih tipk (puščica gor oz. dol) se pomikamo po posameznih straneh - prikazih. 7 ŠTEVILČNE TIPKE Številčne tipke so namenjene za vpis številk. Tabela : Funkcijske tipke operacijskega panela SIMATIC OP7

19 Stran 11 Transportna proga ima vgrajena dva takšna operacijska panela. Eden je namenjen opravljanju linije v zgornji etaži, drugi pa je za upravljanje linije v spodnji etaži. Na Sliki je prikazan komandni pult, na katerem je pritrjen panel OP7. Ta panel je z MPI povezavo priklopljen na MPI podmrežo, da lahko komunicira s krmilnikom. Slika : SIMATIC OP7 na komandnem pultu OP7 Slika : SIMATIC OP7 na krmilni omari

20 Stran 12 Na Sliki je prikazana krmilna omara v spodnji etaži. Na njej je operacijski panel OP7, ki služi za upravljanje linije v spodnjih prostorih. Tudi ta OP7 je povezan z MPI povezavo med ostale skope v MPI mrežo. Operacijski paneli so torej vmesniki med PLC krmiljem in operaterjem ter služijo za komunikacijo med njimi. Seveda obstajajo tudi veliko večji kot so vgrajeni v tej transportni progi. Za zahtevnejše aplikacije se pogosto uporabljajo t.i. TOUCH paneli; ti so večjih dimenzij, barvnih ekranov in so veliko bolj pregledni. Kadar imamo potrebo prikazovati in pobirati veliko informacij na enkrat, bomo uporabili izvedbo s TOUCH panelom. Slika : Primer izvedbe s SIMATIC TOUCH panelom

21 Stran Stikalni elementi V transportni progi so uporabljeni stikalni elementi proizvajalcev MOELLER in SIEMENS. Varovalke so vgrajene v krmilni omari. Razvod električne energije v omari poteka preko varovalk in naprej na porabnike. Na sliki je prikazanih nekaj varovalk v krmilni omari. Slika : Varovalke v krmilni omari Motorske zaščite služijo za zaščito motorjev. V primeru porasta toka v motorju se bimetal v motorski zaščiti segreje in posledično izklopi motorsko zaščito. Tokovi v motorjih narastejo zaradi prevelikih momentov na osi motorja. Na sliki je prikazanih nekaj motorskih zaščit v krmilni omari. Slika : Motorske zaščite v krmilni omari

22 Stran 14 Kontaktorji služijo za napajanje trifaznega toka v motorju. Kadar želimo motor priklopiti na trifazni tok, sklenemo kontakte na motorskem kontaktorju. Seveda to se dogaja samostojno oz. avtomatsko. Za to poskrbi krmilni del, kjer po programu kontaktorji vklapljajo preko tuljave v njih. Če na sponki tuljave priklopimo 24V DC napetost, se kontakti v motorskem kontaktorju sklenejo in s tem dovedejo tok v motor. Tuljavo pa vklapljamo z izhodom krmilnika. Na sliki je prikazanih nekaj motorskih kontaktorjev v krmilni omari. Slika : Motorski kontaktorji v krmilni omari Varnostni modul je pomembni člen krmilne verige. Vezan je v zanko fizičnih izklopov linije. Če izpade katerikoli člen v zunanji STOP veji, se tokovna veja prekine in s tem izpade tudi napajanje varnostnega modula. Napajanje modula pa je pogoj za izvajanje krmilja. Na sliki sta prikazana dva varnostna modula v krmilni omari. Slika : Varnostna modula v krmilni omari

23 Stran 15 Vsi zgoraj omenjeni stikalni elementi so zbrani v krmilni omari. Prikazani so na Sliki skupaj z vsemi ostalimi elementi v krmilni omari: frekvenčni regulatorji (zgoraj), krmilnik (na sredini desno). Prikazana je krmilna omara v zgornji etaži transportne proge. Slika : Notranjost krmilne omare Vsi zgoraj omenjeni elementi so sestavni del transportne linije in so vgrajeni v krmilno omaro. Imamo pa tudi stikalne elemente, ki so izven krmilne omare, na samih transporterjih. FOTOCELICE: Na transporterjih so fotocelice, ki jih proizvaja WENGLOR. Na celotni transportni progi jih je vgrajenih 47. Služijo za kontrolo prisotnosti palet na transportnih valjčnih transporterjih. Imajo nastavljivo območje in so refleksne; reagirajo na vse površine, barve in materiale. Na Sliki je prikazana aplikacija uporabe takšne fotocelice. Ker imajo majhno toleranco kota oddajnega žarka, so dovolj natančne za uporabo na transportnih progah.

24 Stran 16 Slika : Primer uporabe fotocelice WENGLOR Slika : Fotocelica WENGLOR OPT123 Doseg 550 mm Potenciometer (min) mm Potenciometer (max) mm Preklopna histereza < 15 % Izvor svetlobe Infrardeča Oddajni kot žarka 5 Odzivni čas 5 ms Tabela : Osnovni tehnični podatki za WENGLOR OPT123:

25 Stran 17 INDUKTIVNA STIKALA Induktivna stikala se uporabljajo na mestih, kjer dokaj natančno vemo pozicijo prihoda potujočega segmenta transportne proge (obračalna miza zasuk, dvižna naprava pomik GOR/DOL, voziček LEVO/DESNO, ). V transportni progi so induktivna stikala, proizvajalca TELEMECANIQUE, uporabljena na štirih obračalnih mizah, dveh dvižnih napravah, in vozičku v spodnji etaži. Induktivno stikalo se sklene takrat, kadar v njegovo bližino postavimo kovino. Razdalja preklopa pa je odvisna od tipa stikala (od 1 mm do 20 mm). Na Sliki je prikazan tip induktivnega senzorja, ki je vgrajen v transportno progo. Slika : Induktivno stikalo TELEMECANIQUE XS1-N MAGNETNA STIKALA Magnetna stikala se uporabljajo na cilindrih in sicer nam dajejo pozicijo batnice cilindra. Batnica ima znotraj na robu magnet, ki potuje skupaj z njo po cilindru gor in dol. Na zunanji strani cilindra pa nanj pritrdimo magnetno stikalo. Ko se batnica cilindra pomakne do mesta, kjer je postavljeno magnetno stikalo, se stikalo sklene. Tudi v transportni progi imamo na cilindrih pritrjena magnetna stikala, ki jih izdeluje proizvajalec FESTO. Na mestu poravnavanja palete poravnavamo paleto z loputami, ki jih stiska cilinder. Na njem pa so magnetna stikala, ki nam povedo pozicijo cilindra oz. posredno pozicijo loput za poravnavanje. Magnetna stikala so uporabljena tudi na mestu podpiranja ploščadi na dvižni napravi. Podpiranje ploščadi je izvedeno s cilindri, na njem pa so za pozicijo le teh nameščena magnetna stikala.

26 Stran 18 Slika : Prikaz pritrditve magnetnega stikala na cilinder Na Sliki je med drugim prikazana montaža magnetnega stikala na cilinder. Magnetno stikalo je označeno s številko 5 in 6. Pritrdi se v utor na zunanji strani cilindra. Številka 6 predstavlja pokrov, s katerim na koncu zaščitimo magnetno stikalo.

27 Stran Motorna gonila V transportni progi so motorna gonila, ki jih izdeluje proizvajalec SEW in so sestavljena iz elektromotorja in reduktorja kot ena komponenta sistema. Uporabljajo se za gnanje valjčnic na paletnih transporterjih, za obračanje palet na obračalnih mizah, dvigovanje palet na dvižnih napravah, pomikanje vozička palet levo/desno. Največ gonil je namenjenih za poganjanje valjčnih transporterjev. Ti so nameščeni na zunanjo stran transporterja. Dva gonila SEW sta za pogon dviga na dveh dvižnih napravah in sta močnejšega tipa, saj premagujeta večje momente; dvigovanje dvižne ploščadi vertikalno GOR/DOL. Nekatera motorna gonila so gnana s frekvenčnim regulatorjem. Kjer je potrebno upoštevati mehke zagone motorjev, jih s pomočjo regulatorjev zelo elegantno nastavimo. Kjer pa ni potrebno paziti na sunkovite vklope in izklope, pa motorje vklapljajo motorski kontaktorji. Slika : Primer SEW motornega gonila

28 Stran Pnevmatika Na transportni progi je pnevmatika, ki jo proizvaja FESTO. Sem spadajo: - cilindri. - elektro-ventili. - magnetna stikala. Cilindri se uporabljajo na mestih, kjer je predvideno stiskanje, podpiranje, prijemanje, Na transportni progi so cilindri nameščeni na mestu stiskanja palete ter na mestu podpiranja dvižne ploščadi na dvižni napravi. Zrak v cilinder dovajamo preko elektro-ventila, ki je programsko krmiljen. Pritisk v cilindru ne sme pasti pod mejno vrednost, pri kateri ta še zadostno opravlja zahtevane pomike. V tem primeru je nominalen pritisk zraka 5 barov. Za kontrolo zraka skrbi zračno stikalo, ki javi krmilniku, če pritisk zraka pade pod spodnjo nastavljeno mejo. Slika : FESTO cilindri Elektro-ventili služijo za odpiranje zraka v cilinder. Ventil je priklopljen na elektromagnetno tuljavo, ki je povezana z krmiljenjem. Ko skozi tuljavo spustimo električni tok, ventil odpre ali zapre dovod zraka v cilinder. Obenem pa ventili lahko služijo tudi kot razvodniki zraka. Če imamo v zračni veji dva cilindra, ki se lahko odpirata istočasno,

29 Stran 21 uporabimo ventil, ki ima dva zračna izhoda. Na Sliki sta prikazana ventila z razvodnikom zraka. Slika : Ventil z razvodnikom zraka Magnetna stikala so bila opisana že v poglavju 2.1.4: STIKALNI ELEMENTI.

30 Stran Programska oprema SIMATIC STEP 7 SIMATIC MANAGER SIMATIC Manager je programski paket, ki združuje vse funkcije in programe, ki so potrebni za izvedbo avtomatskega sistema, v programskem jeziku STEP 7. Programi za izvedbo in prevajanje programa ter konfiguracijo sistema so že v osnovnem paketu. Ostale programe, ki jih uporabnik potrebuje, pa je možno naknadno integrirati v paket. Funkcije SIMATIC Managerja: - vpis konfiguracije sistema. - vpis konfiguracije omrežja Profibus. - pisanje programa v različnih programskih jezikih in prevajanje. - nalaganje programov iz PG na CPE ali obratno. -»offline«ali»online«delo na sistemu. - spremljanje statusa CPE. - programsko določevanje»profibus«naslova napravam. Program v programskem okolju MS-okna 95,98,NT ali XP. Startamo ga s klikom na ustrezno ikono. Po vpisu podatkov o novem projektu se odpre se osnovno okno Simatic Manager, ki je razdeljeno v dva dela (Slika ). Struktura je podobna kot pri Raziskovalcu. V levem delu vidimo hierarhično strukturo projekta, na desni pa vsebino v izbrani mapi. S klikom na posamezni objekt se samodejno zažene program, ki je potreben za urejanje izbranega objekta. Hierarhična struktura je zgrajena tako kot poteka delo v projektu. Najvišje je mapa z imenom projekta v katerem se definira število postaj CPE v projektu, prav tako so tu tudi ikone za ostale inteligentne naprave v projektu (prikazovalni paneli OP, industrijski PC, ). Posamezni postaji se nato določi konfiguracija pod ikono»hardware«, kjer vpišemo konfiguracijo sistema. Sledi mapa z imenom tipa CPE, kjer so mape s programskimi bloki, lista vhodov in izhodov, komentarji.

31 Stran 23 Slika : Osnovno okno Simatic Manager KONFIGURATOR STROJNE OPREME Program»HW Config«je programsko orodje za grafično in uporabniško enostavno konfiguriranje sistemov Step7. S konfiguriranjem v sistemu določimo vhodne in izhodne naslove,»profibus«naslove in razne parametre modulov. S programom konfiguriramo tako centralni kot tudi periferni del avtomatskega sistema. Konfiguriranje se izvaja tako, da iz kataloga elementov izbiramo elemente, ki so na dejanskem sistemu in jih vstavljamo po logičnem zaporedju v osnovno okno.

32 Stran 24 KONFIGURIRANJE CENTRALNEGA DELA Pri konfiguraciji je potrebno najprej iz kataloga izbrati ustrezno stojalo ali»rack«v katerega vstavljamo module (slika ). Pravila razporejanja modulov : - module je potrebno vstavljati v prazna vtična mesta na stojalu brez praznih mest med moduli. - vtično mesto 1 je rezervirano za napajalni modul, če ga ni mora ostati prazen. - vtično mesto 2 je rezervirano za CPU. - vtično mesto 3 je rezervirano za razširitvene enote ali pa ostane prazno. - vtična mesta 4 do 11 pa so namenjena za signalne in funkcijske module ter za komunikacijske procesorje. Mesta, ki jih ne porabimo pustimo prazna. Slika : Konfiguriranje strojne opreme avtomatskega sistema Dodelitev V/I naslova modulom: Step 7 po postavitvi modula na vtično mesto sam določi prvi prosti V/I naslov. Naslov lahko spreminjamo z izbiro modula in klikom na desni miškin gumb, izberemo opcijo

33 Stran 25»Object Properties«in pod gumbom»properties«vpišemo startni V/I naslov. Če je le ta že zaseden, nam program samodejno predlaga prvega prostega. Z izbiro stojala se v spodnjem delu izpišejo V/I naslovi vseh modulov. Razširitev osnovnega stojala: Stojalo vsebuje 11 vtičnih mest, od tega jih je osem namenjenih za V/I module. V primeru da potrebujemo več prostora za V/I enote uporabimo razširitvena stojala. V S7-300 sistemih so dovoljena do štiri razširitvena stojala. Stojala med seboj povežemo tako, da na tretje vtično mesto v stojalih vstavimo razširitveni modul. Če želimo sistem razširiti le za eno stojalo uporabimo razširitveni modul IM365 drugače pa modul IM360. KONFIGURIRANJE PERIFERNIH ENOT Periferne enote so enote, ki so povezane na centralni del preko Profibus vodila, tiste ki pa so povezane na MPI vodilo pa ni potrebno konfigurirati. Ko v osnovno stojalo na mesto 2 vstavimo CPU, ki podpira Profibus komunikacijo (na primer CPU 315-2DP), program samodejno nariše črto, ki predstavlja Profibus -DP vodilo. Na konec vodila vstavljamo DP module, ki jih izbiramo iz elektronskega kataloga v skupini Profibus. Če elementa v katalogu ne najdemo je potrebno priskrbeti GSD datoteko elementa in jo instalirati v meniju. S tem nov element vpišemo v elektronski katalog in sicer v podskupino»additional Field Devices«. Program po priključitvi novega elementa odpre pogovorno okno v katerem nastavimo Profibus naslov. V tem oknu določimo, če želimo kontrolo delovanja modula. Če je opcija izbrana pomeni, da preide CPU v STOP način delovanja v primeru da pride do okvare ali izklopa modula. Nastavimo lahko tudi naslov bitnega zloga za diagnostiko modula. V spodjem delu pa lahko izberemo možnosti»sync«in»freeze«v kolikor modul podpira ta načina delovanja.

34 Stran 26 SIMATIC PROGRAMSKO OKNO LADDER način Programsko okolje v SIMATIC STEP7 je funkcijsko okno pod oznako FC»Function. Znotraj tega so posamezni»network«bloki, ki si sledijo navpično navzdol. Na desni strani je knjižnica elementov, med katerimi lahko izbiramo pri pisanju programa. V knjižnici so elementi logičnih operacij, primerjalnikov, prevajalnikov, števcev, matematičnih operacij, skokov, časovnikov, Če želimo iz knjižnice izbrati element, se z miško postavimo nanj, kliknemo, držimo klik in ga povlečemo v programsko okolje. Nato ga pa deklariramo. Če želimo, da je element vhod ali izhod, mu določimo, kateri»byte«in»bit«je. Slika : Programsko okno v LADDER načinu programiranja

35 Stran SIMATIC ProTool ProTool je namenski programski paket za projektiranje SIEMENS-ovih tekstovih zaslonov, nadzornih plošč in posluževalnih panojev. Z nakupom različice ProTool for Sinumerik pa je možno spreminjati tudi slike na pultih iz družine Sinumerik. Nahaja se v sklopu programskega paketa Simatic Manager, kar pomeni, da se podatki in slike shranijo skupaj z ostalim projektom v S7. Njegova največja prednost je enaka programska oprema za vse prikazovalne naprave. Projektiranje s pomočjo programskega paketa ProTool pomeni ustvariti slike in sporočila ter jih povezati s programom v krmilniku, s čemer vizualiziramo poteke programov, lahko pa vplivamo na same programe v krmilniku. Projektiranje je sestavljeno iz več delov: - izbira tipa nadzorne plošče. - določitev krmilja in izbira načina komunikacije s krmilnikom. - splošne nastavitve nadzorne plošče. - določitev komunikacijskih področij za sporočila, tipke in spremenljivke. - razdelitev zaslonskih slik po smiselnem zaporedju. - oblikovanje zaslonskih slik. - vpisovanje procesnih sporočil ter alarmov. Projektiranje različnih nadzornih plošč je v principu enako. Z izbiro tipa nadzorne plošče se samodejno omogočijo funkcije, ki bi pri drugih nadzornih ploščah ostale skrite, ali pa se nam funkcije, ki jih izbrana nadzorna plošča ne podpira, skrijejo. Ker ProTool omogoča projektiranje za več vrst nadzornih plošč, je pri projektiranju nujno nastaviti parametre in globalne lastnosti, ki se tičejo uporabljene nadzorne plošče ter ciljnega krmilja. Najprej moramo nastaviti globalne funkcijske tipke, ki imajo enak pomen skozi cel projekt, ter razvrstitev posameznih vrst oken na zaslonu. Razporeditev napisov na zaslonu je sestavljena iz vseh izbranih oken in osnovnega polja. Kot okna so tukaj mišljeni: - trajno okno, ki se prikaže na vsaki sliki. Uporablja se lahko za npr. naslov naprave ali globalne vrednosti naprave. - indikator sporočila, ki nas opozori o prisotnosti sporočila o napaki. - dinamična pozicija, ki preprečuje prekrivanje trenutno aktivnega področja obdelave tj. mesta kjer se trenutno nahaja kurzor.

36 Stran 28 - sporočila napak in procesna sporočila, ki lahko ob aktiviranju nastopijo v novi sliki oz. z odprtjem svojega okna ali pa se prikažejo na obstoječo sliko v obliki okna z vrstico prisotnega sporočila. Slika : SIMATIC ProTool okolje Jedro programa ProTool so njegovi urejevalniki. Za vsako opravilo je na urejevalnik, tako da imamo urejevalnike za: - slike. - procesna sporočila. - sporočila napak. - spremenljivke. - recepte. - krivulje. - liste simbolov. - grafične objekte. Na Sliki vidimo urejevalnike na levi strani, kjer so v drevesnem načinu prikazani navpično navzdol. Ko s klikom miške izberemo določen urejevalnik, se nam na desni strani pokaže vsebina tega urejevalnika. Nato lahko odpremo vsak element urejevalnika posebej.

37 Stran 29 V urejevalniku lahko projektiramo dvoje vrst spremenljivk: spremenljivke s povezavo na krmilnik in interne sistemske spremenljivke brez povezave na krmilnik. Kot vsem objektom moramo tudi spremenljivkam določiti ime, tip ter naslov v pomnilniku. Dodatno pa imamo možnost določevanja sledečih funkcij: časa osveževanja prikaza spremenljivke. določevanje spodnje in zgornje meje spremenljivke, kar lahko vežemo na konstanto ali pa kakšno drugo spremenljivko. možnost direktnega vpisa spremenljivke na izbran naslov ali pa preko vmesnega podatkovnega pomnilnika. možnost vpisovanja vrednosti spremenljivke na naslov, tudi ko spremenljivka ni prikazana na zaslonu, kar je izredno pomembno pri krivuljah. aktiviranje funkcij ob spremembi vrednosti spremenljivke oz. ob prekoračitvi določene meje. Pomembno mesto zasedajo prav tako sporočila, ki opozarjajo posluževalca na določena stanja oz. prikazujejo napake v poteku procesa. ProTool ločuje med dvema vrstama sporočil: procesna sporočila in alarmi. procesna sporočila so prikazi statusa (npr. senzor za končni položaj cilindra ni prisoten). alarmi so prikazi napak v procesu (npr. izpad motorskega zaščitnega stikala). Pri obeh vrstah sporočil je nujna določitev področja pomnilnika, kjer nadzorna plošča preverja aktiviranje posameznega sporočila. Zato moramo izbrati začetni naslov v pomnilniku ter uporabljeno dolžino. Obstaja tudi možnost izbire protokoliranja sporočil in alarmov in ali bo na zaslonu prvo prikazano sporočilo tisto, ki je bilo aktivirano prvo ali zadnje.

38 Stran EPLAN eplan predstavlja danes mednarodni standard na področju elektroprojektiranja in elektro dokumentacije. Z več kot 20 letnimi izkušnjami in več kot prodanimi licencami pokriva večji del E-CAE trga v Evropi. Program je logično strukturiran in popolnoma pokriva potrebe elektro projektantov. Temelji na zahtevah sodobnega trga in nudi moderno delovno okolje za razvoj elektro projektov. Širok izbor standardnih i dodatnih funkcij omogoča optimalno podporo v vseh fazah razvoja novih projektov in revizije starih. Z optimalno izbiro parametrov, se lahko uporablja v vseh delovnih fazah. E-CAE REŠITEV eplan ni samo orodje za izdelavo grafične dokumentacije. Med izdelavo posameznih strani električnih shem se proces izdelave pospešuje z uporabo baz simbolov (maksimalno 4000 v enem projektu), velikih baz proizvajalcev in podatkov o njihovih proizvodih (140 proizvajalcev s proizvodnimi programi), inteligentnim izborom komponent, avtomatskim spajanjem komponent, funkcijami med posameznimi vezji (cross reference), sprotnem izborom komponent, sprotnim prevodom dokumentacije v enega ali več tujih jezikov. eplan omogoča izdelavo elektro dokumentacije v skladu z vsemi svetovnimi standardi (DIN, JIC, IEC, KKS). PODPORA V VSEH FAZAH PROJEKTIRANJA Inteligentno kreiranje shem: - obširna baza simbolov, makrojev in proizvajalcev. - avtomatsko povezovanje in cross reference. - avtomatsko oštevilčenje pinov, kablov in komponent...

39 Stran 31 Avtomatsko kreiranje dokumentacije: Splošne informacije: - naslovna stran. - vsebina. Možne liste: - priključni načrt. - grafični priključni načrt. - načrt medvezij. - seznam kablov. - seznam ožičenja. - seznam materialov. - stroškovnik. - seznam naprav. - izdelava omar z legendo. Slika : eplan osnovno okno projekta (manager)

40 Stran 32 Dodatne možnosti so: - schematik asistent. - izdelava Excel datotek. - večjezična dokumentacija. - projekt brez napak. - certificirana SAP R/3 povezava. - kompletna PLC/IED podpora. - numeriranje komponent. - komunikacija z:dxf/dwg, ASCII, TXT, XLS, PDF,JPG, GIF,... - internet orodja Inter@View. - eplan view pregledovalnik. SPOSOBNOST Sodobna programska oprema za elektro projektiranje je danes standardna potreba vsakega projektanta, s pomočjo katere se: olajša in občutno pospešuje postopek elektro projektiranja. reducira časovno zamuden del rutinskih opravil kakor tudi možnost napak na minimum. vsaka sprememba v dokumentaciji avtomatsko ažurira tudi v vseh ostalih delih dokumentacije. omogoča enostavno ažuriranje i spremljanje arhivskih verzij posameznih projektov izboljša kvaliteta in fleksibilnost. REŠITVE Obstajajo trije različnimi programskimi paketi in njihove možnostmi, ki so prilagojene najrazličnejšim zahtevam in potrebam uporabnikov: eplan Compact - ekonomična rešitev za začetek in delo na manjših projektih, vstopnica v CAE svet. eplan SC1 Standard - rešitev za projekte srednjega obsega.

41 Stran 33 eplan Professional - High-End rešitev za največje zahteve in kompleksne projekte. Slika : eplan izbira projekta iz menija / kreiranje novega projekta

42 Stran 34 Slika : eplan risalno polje

43 Stran OPIS TRANSPORTNE LINIJE 3.1. Mehanizem transportne proge z vertikalnim dvigom Transportna proga z vertikalnim dvigom vsebuje: - 29 fiksnih valjčnih transporterjev. - 4 obračalne mize. - 2 dvižni napravi. - 1 prečni voziček. ± ± Slika 3.1.1: Transport neovitih palet pred ovijalno napravo

44 Stran 36 Na sliki je prikazan transport palet do ovijalne naprave. Transporter (1) na začetku je namenjen viličarju, ki odloži neovito paleto na valjčno progo. Transporter (2) je namenjen poravnavanju palete. Ko viličar odloži paleto, ta ni točno na sredini proge. Zato se ta na transporterju (2) poravna z dvema loputama na obeh staneh palete, ki ju stiskata dva cilindra. Paleta se nato odpelje na obračalno mizo (3), kjer se obrne za 90. Nato se zapelje v ovijalno napravo. Slika 3.1.2: Transport palet za ovijalno napravo Na sliki je prikazan transport ovitih palet, ki pridejo iz ovijalne naprave. Preko teh valjčnih prog se dovaža iz skladišča tudi polizdelke. Na transporter (4) pride ovita paleta, ki se preko obračalne mize (3) odpelje na dvižno ploščad dvižne naprave (9). Paleta se odpelje v skladišče (eno nadstropje nižje). Transporter (10) služi za dovoz repro-materiala iz skladišča. Preko druge dvižne naprave se iz skladišča vozijo gor prazne palete. Te se kompenzirajo na transporterjih (7, 6) in obračalnima mizama (3). Prostora je za 5 stolpov praznih palet.

45 Stran 37 Slika 3.1.3: Transport palet v skladišču Na sliki je prikazan transport palet v skladišču. Ovite palete, ki prihajajo iz dvižne naprave (8), se preko transporterja (12) prevažajo na prečni voziček (14). Ta jih sprejme in jih bočno pomakne na kompenzacijsko progo, ki je prosta. Kompenzacijski progi sta dve in sta sestavljeni iz 7-ih transporterjev (15 in 17). To pomeni, da lahko vsaka kompenzacijska proga sprejme 7 palet. Transporter (17), ki je na koncu vsake proge, je namenjen viličarjem. Tukaj se palete odvzemajo s proge in vozijo nadalje v regale ali na tovornjake. Transporter (16) spodaj je namenjen odlaganju polizdelkov za v proizvodnjo. Viličarji odložijo paleto, na kateri so polizdelki. Ta se odpelje preko prečnega vozička v dvižno napravo in v zgornje nadstropje, kjer je proizvodnja. Transporterja (11) na levi strani obeh dvižnih naprav služita za transport kartonske embalaže, ki je naložena na širšo paleto kot sami izdelki. Zato je tudi dvižna ploščad na dvižni napravi tako široka, da lahko sprejme široke palete. V elektro-omari (20) je vodenje pogonov prečnega vozička (14) in vseh transporterjev (15,16 in 17) desno od njega. Ostali pogoni (8,9 in 11) so vezani v elektro-omaro, ki je v proizvodnji, v katero so povezani tudi vsi pogoni, ki so v proizvodnji (slika in slika 3.1.2).

46 Stran 38 Slika 3.1.4: Kosovnica strojne opreme Na sliki je prikazana kosovnica vseh sestavnih elementov mehanizma. Največ je takšnih, ki imajo po en pogon. Ponavadi je to motorski pogon, ki poganja valjčke paletnega transporterja. Med vsemi sestavnimi deli pa so najbolj zanimivi tisti elementi, ki imajo dva pogona. Prvi takšen element je OBRAČALNA MIZA (slika 3.1.5):

47 Stran 39 Slika 3.1.5: Obračalna miza - tloris Obračalna miza ima dva motorska pogona. Uporabljamo jo za transport palet in sicer tam, kjer želimo transport palet zasukati za določen kot. Prvi motorski pogon poganja valjčke, ki služijo za sprejem in oddajo palete na obračalno mizo. Drugi motorski pogon pa služi za rotacijo mize in s tem palete na njej. Paleto je možno zasukati za poljubni kot, ponavadi pa se uporabljajo koti 90 ali 180, saj se transporti palet pod pravim kotom najbolj obnesejo in

48 Stran 40 tudi najlepše izpadejo. Kot zasuka nastavljamo s senzorjem. Ta služi za ustavitev rotacije mize. Na sliki je prikazan senzor zasuka (5), ki je pritrjen na spodnji strani mize, ki je statičen. Gnani valjček je pritrjen na os motorskega pogona in poganja vse ostale valjčke preko verižnega pogona. Samo prva dva in zadnja dva valjčka, ki sta krajša, nista gnana. Slika 3.1.6: Obračalna miza stranski ris Drugi takšen element, ki ima dva pogona je DVIŽNA NAPRAVA (slika 3.1.7). Prvi je motorski pogon, ki poganja valjčke na dvižni ploščadi. Gnani valjček je trdo vpet z osjo motorskega pogona. Vsi valjčki pa so med sabo povezani z verigami. Na dvižno ploščad se sprejemajo ali oddajajo palete horizontalno, kadar se ploščad vertikalno ne premika. Drugi je motorski pogon (18), ki poganja celotno dvižno ploščad vertikalno gor in dol. Motor z reduktorjem je nameščen na vrhu stebra (1) dvižne naprave. Na osi je nameščen verižnik, okoli katerega visi veriga (24). Na eni strani verige je vpeta dvižna ploščad, na drugi strani verige pa je vpeta protiutež, ki je spuščena v steber dvižne naprave. Utež pomaga pri premagovanju sile, kadar je na dvižni ploščadi polna paleta. Protiutež ima funkcijo pomaganja frekvenčnemu regulatorju, saj mu ni treba ustvarjati toliko navora kot če ne bi bilo protiuteži. Kadar je dvižna ploščad prazna, se teža nagiba na stran protiuteži. Kadar pa je na dvižni ploščadi polna paleta, pa se teža nagiba na to stran. Razliko teže, ki se nagiba na eno ali na drugo stran, mora premagovati navor, ki ga ustvari frekvenčni regulator na osi motornega pogona. Dvižna ploščad se po stebru pomika gor in dol s pomočjo koles, ki so utirjena na steber ter se po njem kotalijo.

49 Stran 41 Slika 3.1.7: Dvižna naprava

50 Stran 42 Tretji takšen element, ki ima dva pogona pa je PALETNI VOZIČEK (slika 3.1.8). Pravimo mu tudi prečni voziček, saj ima funkcijo bočnega pomikanja palet. Prvi motorski pogon, tako kot pri vseh, poganja valjčke. Pogonski valjček je trdo vpet z gredjo reduktorja motorja, vsi valjčki pa so med sabo povezani z verigami. Slika 3.1.8: Paletni voziček tloris Vsi valjčki na vozičku so gnani, ki jih poganja gonilo na sliki spodaj. Za bočni (prečni) pomik palet pa je namenjen drugi motorski pogon (na sliki zgoraj). Pogon, ki je sestavljen iz elektromotorja in reduktorja, je na izhodu, ker je os, trdo vpet z osjo koles vozička. Tako sta pogonska le dva kolesa kar pa povsem zadostuje. Druga dva kolesa sta prosto-vrteča. Kolesa so narejena iz litoželeznega materiala in so stopničasta (kot pri vlakih), saj se voziček bočno pomika po tirnicah. Tirnice so pritrjene na tla. Kabli do vozička so napeljani skozi energetsko verigo, ki se vseskozi pomika z vozičkom. En del energetske verige je pritrjen na voziček, drugi del pa na tla.

51 Stran 43 Slika 3.1.9: Paletni voziček stranski ris

52 Stran Razvita programska oprema Transportna proga z vertikalnim dvigom vsebuje dve krmilni omari (ena je v proizvodnji, druga pa v skladišču). V vsaki krmilni omari je med drugim tudi krmilnik, v katerem se nahaja program, ki krmili vse pogone. Krmilnik krmilne omare v proizvodnji krmili 29 pogonov (26 motorjev in 3 ventile za 6 cilindrov). Krmilnik krmilne omare v skladišču pa krmili 17 pogonov (motorjev). Vsak program krmilnika je sestavljen iz: strojne konfiguracije. vklopa stoja in signalizacija. krmiljenja posameznih pogonov. komunikacije z drugimi krmilniki, enotami, proženja sporočil in alarmov. shranjevanja podatkov (statistika) Strojna konfiguracija Projekt v programu SIMATIC Manager (STEP7) je skupen za oba krmilnika. Na sliki je prikazan projekt transportne proge z vertikalnim dvigom. V njem sta definirana dva krmilnika S7 300 in dva SIEMENS panela OP7. Slika : Definicija projekta

53 Stran 45 Za vsak krmilnik posebej je bilo potrebno narediti strojno konfiguracijo. Za krmilnik v krmilni omari proizvodnje je strojna konfiguracija prikazana na sliki Po vrsti si sledijo: napajalnik PS A, CPU 312, tri vhodne kartice DI32 DC24V, tri izhodne kartice DO32 DC24V/0.5A. Krmilniku je bilo potrebno določiti MPI naslov (2), ki omogoča, da se lahko vse med seboj povezane enote vidijo. Vhodnim in izhodnim karticam pa je bilo potrebno definirati naslove (vhodi od 0 do 11, izhodi od 16 do 27) in na koncu projekt shraniti ter prevesti. Slika : Strojna konfiguracija, CPU v proizvodnji Na sliki pa je prikazana strojna konfiguracija krmilnika v krmilni omari v skladišču. Po vrsti si sledijo: napajalnik PS A, CPU 312, ena vhodna kartica DI32 DC24V, ena vhodna kartica DI16 DC24V, ena izhodna kartica DO32 DC24V/0.5A. Krmilniku je bilo potrebno določiti MPI naslov (6), vhodnim in izhodnim karticam pa definirati naslove (vhodi od 0 do 5, izhodi od 8 do 11) in na koncu projekt shraniti ter prevesti.

54 Stran 46 Slika : Strojna konfiguracija, CPU v skladišču Vklop stroja in signalizacija Prvi funkcijski blok (FC1) vsebuje vklop vseh režimov delovanja, svetlobno in zvočno signalizacijo, odklepanje vrat, kontrolo varnostnih zaves in senzorjev, vklop glavnega krmilnega kontaktorja, ki vklaplja vse frekvenčne regulatorje. Režimi delovanja so: avtomatski režim delovanja. ročni režim delovanja. STOP režim delovanja. stroj je izklopljen. Na sliki je prikazan vklop avtomatskega režima delovanja. Pogoji za vklop so: vklop stroja, ključ mora biti preklopljen v položaj avtomatskega delovanja, stroj ne sme biti v STOP režimu (tipke za hitri stop ne smejo biti stisnjene), varnostna vrata za vstop v celico morajo biti zaprta, pogoj požarne varnosti mora biti prisoten. Če so zahteve izpolnjene, se ob preklopu stikala na avtomatski režim delovanja postavi zastavica M90.3 in čez 3,5 sekund zastavica»avto«. Tako je avtomatski režim delovanja vzpostavljen.

55 Stran 47 Slika : Avtomatski režim delovanja Signalizacija stroja je svetlobna in zvočna. Rdeča luč pomeni naslednje: - sveti ni napajalne, krmilne napetosti. - utripa izpad varovalke ali termične zaščite elektromotorja. Oranžna luč pomeni naslednje: - sveti ročno delovanje, stikalo za izbiro režima delovanja je v položaju ročno. - utripa prehod v avtomatsko delovanje. - utripa v sistemu je prisotna napaka, ki jo lahko preberemo na panelu OP 7. Zelena luč pomeni naslednje: - sveti avtomatsko delovanje, normalno brez napak. - utripa prehod linije v avtomatsko delovanje.

56 Stran 48 Zvočna signalizacija se oglasi: - pri prehodu v ali izpadu iz avtomatskega režima delovanja. - za cca. 15 s, ko se v sistemu pojavi napaka Krmiljenje pogonov Pogone vklapljamo in izklapljamo pod različnimi pogoji. Na sliki je prikazan vklop pogona valjčnega transporterja, ki je gnan s frekvenčnim regulatorjem. Prva veja za vklop pogona je v ročnem režimu delovanja. Če je linija v ročnem režimu in pritisnemo ustrezen gumb na panelu za vklop tega pogona, se pogon vklopi brezpogojno, če na transporterju ni palete. Če pa se na njem nahaja paleta, pa se vklopi, če je vklopljen in prazen naslednji transporter. Vklop v avtomatskem režimu delovanja se izvaja avtomatsko. Prvič se pogon vklopi, kadar sprejema paleto na transporter. Ta mora biti prazen in loputi za poravnavanje palete morajo biti narazen. Izklopi se, ko paleta pride na transporter. Drugič se pogon vklopi, kadar oddaja paleto z transporterja. Ko se poravnavanje palete, ki je na transporterju, konča, loputi se vrneta v prvotni položaj (zadaj), naslednji transporter, ki bo to paleto sprejemal pa mora biti prazen in vklopljen. Izklop pogona se v tem primeru izvede, ko paleta prispe do naslednjega transporterja. Tukaj je še nekaj varnostnih izklopov pogona. Če je pogon vklopljen dlje časa, pa se na njem ne dogajajo spremembe, se pogon avtomatsko izklopi po določenem času (nastavitveni čas operaterja). Pogon se nemudoma izklopi tudi, če loputi za poravnavanje izgubita pozicijo ZADAJ (narazen). Tako se izognemo poškodbam tako opreme kot izdelkov. Tako vklapljamo vse pogone valjčnih prog. Pri elementih, ki imajo dva pogona, pa je program narejen tako, da se hkrati nikoli ne moreta vklopiti oba pogona, saj je to strogo prepovedano. Poleg tega pa to niti ni zaželeno, saj je princip delovanja takšen, da kadar je vklopljen en pogon, mora drugi biti izklopljen; npr.: kadar obračalna miza sprejema paleto (pogon valjčkov), nikakor ne smemo vklopiti obračanja palete (pogon rotacije). Poleg programske varnostne zanke je v takšnih primerih tudi fizična varnostna zanka v krmilni omari. Ko je vklopljen kontaktor enega pogona, je fizično onemogočen vklop drugega pogona istega elementa. Takšni elementi so obračalna miza, dvižna naprava in paletni voziček.

57 Stran 49 Slika : Vklop valjčnega transporterja-2 pred ovijalno napravo

58 Stran Komunikacija Komunikacija med krmilniki in prikazovalniki je v MPI načinu komuniciranja. Vsaka enota ima svoj naslov preko katerega se vklopi v MPI mrežo. Le tako so vsi med seboj vidni. Na sliki je prikazana MPI komunikacija med krmilnikoma in prikazovalnikoma, ki so aplicirani v transportno progo z vertikalnim dvigom. Krmilnik v proizvodnji ima naslov 2, krmilnik v skladišču ima naslov 6, prikazovalnik OP7 v proizvodnji ima naslov 3, prikazovalnik v skladišču pa ima naslov 5. Slika : MPI povezava med notranjimi enotami Poleg notranje komunikacije pa je v sistemu tudi zunanja komunikacija. Ker je potrebno komunicirati tudi z zunanjimi napravami (ovijalna naprava, požarna vrata), je z njimi izvedba komunikacije z vhodnimi in izhodnimi signali. Enostavno so fizično na vhodne in izhodne kartice krmilnika pripeljane žice, preko katerih krmilnik dobi signale za komunikacijo. Seveda obstaja tudi za zunanje enote MPI ali DP povezava. Kdaj in kako jo uporabiti, je stvar presoje; če imamo malo število komunikacijskih signalov in prostih še nekaj vhodov in izhodov na karticah krmilnika, lahko to rešimo z ožičenjem. Če je teh signalov več, ali pa ne vemo, če bodo v prihodnje še potrebni dodatni signali za komunikacijo, pa je boljša rešitev MPI ali DP povezava med zunanjimi enotami.

59 Stran Sporočila in alarmi Sporočila in alarmi so namenjeni operaterju, da je takoj seznanjen s spremembami v sistemu in morebitnimi napakami. Sporočila se prikazujejo na panelu OP7, kjer jih operater lahko prebere. O napaki v sistemu opozarja tudi zvočna signalizacija, ki se oglasi in opozori operaterja. V tabeli in tabeli so prikazana možna sporočila in alarmi v transportni progi z vertikalnim dvigom. Naprava nima posebnih sporočil! Izpad motorske zaščite! Naprava ni vklopljena! Dvigalo 1 je nasedlo! Dvig možen samo v ROČNEM REŽIMU! Dvigalo 2 je nasedlo! Dvig možen samo v ROČNEM REŽIMU! Odprta so varnostna vrata! Termična zaščita frekvenčnih regulatorjev! Izpad delovanja frekvenčnih regulatorjev! Napaka na kontaktorju KM17- DVIŽNA NAPRAVA 1 - VERTIKALNI POMIK! Napaka na kontaktorju KM19- DVIŽNA NAPRAVA 2 - VERTIKALNI POMIK! Prekinitev varnostne zavese - vstop v območje dvigala! Preklopi ROČ/AVT! Ni pogoja za oddajo palete v ovijalno napravo! Paleta v SKLADIŠČU je na napačnem transporterju! Pritisnjena je STOP tipka na transportu pred ovijalno napravo! Ni potrditve zaprtosti vrat 1! POTRDI JIH! Ni potrditve zaprtosti vrat 2! POTRDI JIH! Napaka na kontaktorju KM18- DVIŽNA NAPRAVA 1 - TRANSPORTER! Napaka na kontaktorju KM20- DVIŽNA NAPRAVA 2 - TRANSPORTER! POZOR!!! Čez #### vertikal. pomikov bo potreben SERVIS na DN1 - POPOLNA BLOKADA! POZOR!!! Čez #### vertikal. pomikov bo potreben SERVIS na DN2 - POPOLNA BLOKADA! DVIŽNA NAPRAVA 1 JE BLOKIRANA! POTREBEN JE SERVIS! DVIŽNA NAPRAVA 2 JE BLOKIRANA! POTREBEN JE SERVIS! Izpad delovanja razbremenilnega upora na DVIŽNI NAPRAVI-1! Izpad delovanja razbremenilnega upora na DVIŽNI NAPRAVI-2! Ni pogoja od POŽARNIH VRAT! Dvižna naprava 1 je previsoko!! Spust možen samo v ROČNEM REŽIMU! Dvižna naprava 2 je previsoko!! Spust možen samo v ROČNEM REŽIMU! Kompenzacije v SKLADIŠČU so POLNE!! Tabela : Sporočila in alarmi krmilnika v proizvodnji

60 Stran 52 Naprava nima posebnih sporočil! Izpad motorske zaščite! Naprava ni vklopljena! Kompenzacija 1 in kompenzacija 2 sta POLNI! Ni pogoja za sprejem palete v dvižno napravo! PREVERI ZGORAJ! Odprta so varnostna vrata! Termična zaščita frekvenčnega regulatorja! Izpad delovanja frekvenčnega regulatorja! Prekinitev varnostne zavese! Preklopi ROČ/AVT! Ni potrditve zaprtosti vrat! POTRDI JIH! Tabela : Sporočila in alarmi krmilnika v skladišču Alarmi se prožijo programsko v SIMATIC STEP7 in sicer kot zaporedje nekaterih stanj. Na sliki je prikazano proženje dveh alarmov. Prvi alarm (Network 15) se sproži, kadar varnostna vrata niso več odprta (smo jih že zaprli), smo pa pozabili potrditi zaprtost vrat. Potrditev zaprtosti vrat pa je nujna, ker se vrata le tako elektro-magnetno zaklenejo. Drugi alarm (Network 16) se sproži, kadar je stroj vklopljen, programsko je vklopljen valjčni transporter na dvižni ploščadi dvižne naprave 1, ni pa povratnega signala, da se je kontaktor KM18 sklenil. V zaporedju je še manjša zakasnitev (T11=500ms) preden se alarm sproži zaradi mrtvih časov pri vklopih kontaktov na kontaktorju. Ko nastopi alarm se postavi bit DB3.DBX4.6 ali DB3.DBX4.7. To pa pomeni, da se zaradi komunikacije postavi bit tudi na prikazovalniku (panelu) in s tem ustrezno sporočilo. Slika : Proženje alarmov

61 Stran Statistika in števci Števci so v avtomatizaciji nepogrešljivi, zato so prisotni tudi pri transportni progi z vertikalnim dvigom. Lahko se uporabljajo kot pogoj, da se neko dejanje izvrši šele, ko števec napolni določeno vrednost, lahko pa so zgolj statističnega pomena. Števci se tukaj uporabljajo za štetje vertikalnih pomikov dvižnih naprav. Verige, ki nosijo breme dvižne ploščadi in na drugi strani protiuteži, se sčasoma iztrošijo. Potrebno je izvesti servis in verige zamenjati. Zato skrbi števec, ki je prikazan na sliki Prvi števec (Network 1) šteje pomike dvigala v smeri gor, drugi števec (Network 2) pa pomike dvigala dol. Pri števcu v smeri gor je ta sestavljen iz naslednjih elementov: ko dvižna ploščad zapusti spodnji položaj in je kontaktor za vertikalni pomik vklopljen, se postavi zastavica M53.1 in s tem tudi izhod Q. Ko pride dvižna ploščad v zgornji položaj se vrednost števca za štetje pomikov poveča za 1 (to je blok ADD_DI), oziroma vrednosti števca prištejemo 1. Podobno se štejejo pomiki dvižne ploščadi v smeri dol, le da je postopek v obratni smeri. Slika : Proženje alarmov

62 Stran Elektronačrti in povezave Elektronačrti so izdelani s programom EPLAN. Vsaka krmilna omara ima svoje elektronačrte vključno z vsemi pogoni ki so vezani nanjo. Na prvem mestu vseh elektronačrtov je dovod napajanja in razvod. Na sliki je prikazan dovod napajanja za krmilno omaro v proizvodnji. Sistem napajanja TN-S, saj imamo na dovodu pet-žilni kabel. V njem so tri faze (L1, L2 in L3), vodnik N (ničla) in vodnik PE (zemlja). Vodnika N in PE sta v krmilni omari povezana skupaj. Dovod električne energije mora zadostovati 27kW, 50A. Varovalke v napajalni omarici morajo biti 3 63A. Glavni dovodni kabel je v krmilni omari priključen na glavno stikalo. Mimo glavnega stikala je speljana ena faza. Na to fazo so priključeni FIT stikalo, svetilka in vtičnica, ki morajo biti pod napetostjo, kadar izključimo glavno stikalo, zaradi servisnih storitev. Na fazo L2 je priključen tudi ventilator E1, ki ga vklopi termostat B1. Vse skupaj je varovano z varovalko F1. Glavni kontaktor KMGF, ki vklaplja napajanje za vse frekvenčne regulatorje, je povezan preko vseh treh faz: L1, L2 in L3. Vklaplja ga krmilnik. Slika 3.3.1: Dovod napajanja krmilne omare Tako sta ločeni napetosti za napajanje pogonov s kontaktorji (brez frekvenčnega regulatorja), to so faze: 1L1, 1L2 in 1L3. Faze napetosti, ki napajajo frekvenčne regulatorje, pa so označene z: 2L1, 2L2 in 2L3.

63 Stran 55 Na sliki je prikazano napajanje dveh pogonov, ki sta priključena na isti frekvenčni regulator. To sta pogona obračalne mize 1. Ker nikoli oba pogona ne obratujeta hkrati, lahko oba poganjamo z istim frekvenčnim regulatorjem. Faze za napajanje frekvenčnega regulatorja GF4 so pripeljane iz glavnega kontaktorja KMGF. Vhodna napetost v frekvenčni regulator je enofazna, zato si izberemo eno izmed treh faz, ki so na razpolago. Tukaj je izbrana faza 2L1. Na regulator je priključena preko varovalke FGF4. Izhod iz regulatorja pa je trifazna napetost, pri kateri regulator faze ustrezno fazno zamika. Digitalni vhodi v regulator so štirje, pripeljani iz krmilnika. S pomočjo štirih digitalnih signalov in s pomočjo programa regulatorju povemo, kako hitro naj poganja motor in v katero smer. Kateri motor želimo vklopiti, pa izvedemo z ustreznim vklopom kontaktorja, ki je za frekvenčnim regulatorjem in pred motorjem. V tem primeru (obračalna miza) imamo kontaktor KM4, ki vklaplja motor M4 za rotacijo obračalne mize. Vklopimo ga programsko z digitalnim izhodom iz krmilne izhodne kartice, ki vklopi rele kontaktorja in ta se sklene. Če pa želimo vklopiti valjčni transporter na obračalni mizi, pa vklopimo kontaktor KM5 (spet programsko), napajanje iz frekvenčnega regulatorja pa bo dobil motor M5. Oba motorja imata tudi elektromehanske zavore. Če želimo da se motor vrti, ni dovolj, da nanj pripeljemo trifazno napetost, ampak moramo vklopiti tudi zavoro. Kadar na sponkah zavore ni napetosti, je zavora mehansko stisnjena. Ko pa na sponke priklopimo napetost, zavora spusti in motor ima pogoj da se ob trifazni napetosti U, V in W zavrti.

64 Stran 56 Slika 3.3.2: Napajanje pogonov obračalne mize

65 Stran 57 Slika 3.3.3: Vklop/izklop varnostnega modula in krmilne napetosti

66 Stran 58 Na sliki je prikazana vezava varnostnega modula A1. To je modul, ki vklopi kontaktor krmilne napetosti KA1. Sponki A1 in A2 sta sponki releja modula A1. Če se zanka, ki je narisana na levi strani (IZKLOP STROJA ali STOP tipka ali odprta VRATA-1 ali odprta VRATA-2 ), prekine, se s tem prekine tudi napetost releja na A1. Tako se prekine tudi kontaktor KA1 in s tem krmilna napetost. Ponoven vklop je možen, če sta izpolnjena dva pogoja: prej omenjena zanka mora biti ponovno sklenjena. pritisniti je potrebno tipko VKLOP STROJA, ki modul A1 ponovno vklopi in s tem krmilno napetost preko kontaktorja KA1. Na sliki je prikazan prvi vhodni byte 00 prve vhodne kartice krmilnika. Vsaka 32-bitna kartica je sestavljena iz 4 byte-ov. Na to vhodno kartico so pripeljani senzorji, ki so nameščeni na sami liniji. Prvi trije vhodi (00, 01 in 02) so iz foto senzorjev FS00, FS01 in FS02. To so senzorji, ki so na prvih treh valjčnih transporterjih za ugotavljanje prisotnosti palete na njih. Četrti in peti vhod sta induktivna senzorja IS03 in IS04, ki dajeta pozicijo rotacije obračalne mize. Šesti in sedmi vhod sta foto senzorja na obračalni mizi. Dajeta informacijo o prisotnosti palete na obračalni mizi. Kadar sta oba pokrita, se paleta v celoti nahaja na mizi.

67 Stran 59 Slika 3.3.4: Vhodni byte 1/4 vhodne krmilne kartice

68 Stran 60 Na sliki je pa prikazan še prvi izhodni byte prve izhodne krmilne kartice. Pri izhodnih karticah pa je posebnost ta, da lahko vsak byte posebej napajamo, kar je razvidno na sliki Napajalna napetost je L13 (24VDC), masa pa je L01 (0VDC). Prvih 8 izhodov te kartice je povezanih na vhode treh frekvenčnih regulatorjev (GF1, GF2 in GF3). Slika 3.3.5: Izhodni byte 1/4 izhodne krmilne kartice

69 Stran Montaža, testiranje in izboljšave Montaža transportne proge z vertikalnim dvigom je potekala v točno določenem zaporedju, saj bi v naključnem vrstnem redu postavitve prihajalo do zamikov in netočnosti. Najprej sta se v jašek postavili obe dvižni napravi. Nato ves transport med ovijalno napravo in dvižnima napravama. Šele, ko so bili vsi trakovi omenjenega transporta pritrjeni, je lahko izvajalec, ki je pripeljal ovijalno napravo, postavil slednjo k našemu transportu. Ko pa je ovijalna naprava bila pritrjena, smo pa nadaljevali s postavitvijo našega transporta pred ovijalno napravo. Montaža transporta je torej v nadstropju proizvodnje potekala v obratnem vrstnem redu, kot pa potujejo palete. Vse to z enim samim razlogom, ker je jašek, v katerih sta dvižni napravi, nemogoče korigirati ali prestavljati. Na sliki je prikazan ves transport z ovijalno napravo v proizvodnji. Ovijalno napravo je izdelal drugi proizvajalec, zato je narisana kot kvadrat med transportnim sistemom. Posebnih zapletov med samo montažo ni bilo. Mogoče velja omeniti samo postavitev obeh stebrov dvižne naprave, ki ju ni bilo mogoče postaviti v jašek s spodnje strani, ker je bila odprtina premajhna. Tako smo stebre peljali v zgornje nadstropje (proizvodnja) ter jih spustili v jašek z zgornje strani. Tukaj smo naleteli na manjšo težavo, saj jih je bilo potrebno najprej dvigniti pokonci, šele potem spustiti v jašek. V napoto nam je bila konstrukcija strehe, katere nekaj členov smo odstranili. Montaža transporta v skladišču pa je potekala v smeri potovanja palet, saj polne palete prihajajo iz jaška dvižne naprave. Najprej so se postavili vsi štirje transporterji ob dvižnih napravah. Nato so se pritrdile tirnice za voziček in nanj se je postavil paletni voziček. Na koncu sta se od vozička naprej postavili obe kompenzacijski progi, ki sprejemata palete iz vozička in jih vozita do mesta viličar.

70 Stran 62 Slika 3.4.1: Postavitev transporta v proizvodnji

71 Stran 63 Ko je bila montaža dokaj v celoti končana, je sledila najzanimivejša faza projekta. Testiranje transportne proge z vertikalnim dvigom smo izvajali predvsem na dvižni napravi. Transportni sistem nam je bil že poznan, zato smo vedeli kaj lahko pričakujemo. Čisto drugače pa je bilo z dvižnima napravama. Ker smo prvič izdelali tako široko dvižno ploščad ter za takšno težo palet, smo nujno morali izvesti testiranje. 1. TESTIRANJE OBREMENITVE DVIŽNE PLOŠČADI Prva faza testiranja je bila polna obremenitev dvižne ploščadi. Predpisana teža, ki jo mora prenesti dvigalo, je 20000N. Delovna teža polnih palet pa znaša povprečno 8000N. Ker pa mora vsaka naprava, ki jo testiraš, biti obremenjena na 110%, smo ploščad obremenili s težo 22000N. Nato smo v ročnem režimu pomikali ploščad gor in dol. Kadar je bila ploščad v spodnjem položaju, se je naslonila na nosilne gumijaste stožce, ki so bili pritrjeni v tla. To je pomenilo, da je bila ploščad vedno v vodoravni legi s transporterji, ki so sprejemali/oddajali palete iz/na dvižno ploščad. Stožec, ki podpira ploščad v spodnjem položaju je prikazan na sliki (številka 16). Slika 3.4.2: Podpiranje dvižne ploščadi v spodnji legi Ko smo pa obremenjeno ploščad dvignili v zgornji položaj (proizvodnja), pa smo opazili poves ploščadi. Zaradi velike teže in dolgih ročic, ki so podpirale dvižno ploščad, je nastal poves, ki ni bil dopusten in je bil večji od izračunanega. Palete bi se ob transportu iz dvižne ploščadi na transporter zadele ob prvi valjček transporterja. Zato smo morali hitro poiskati rešitev. Domislili smo se podpiranja ploščadi s pnevmatskimi cilindri, kar je prikazano na

72 Stran 64 sliki Nosilec (številke 1,4,8 in 9) je na spodnji strani pritrjen na notranjo stran jaška, na zgornji strani pa na prečni nosilec, ki je naslonjen na rob jaška. Ko se cilinder (številka 3) zapre skupaj, pritegne ročico (številka 2) k sebi, na drugi strani pa jo podpre pod dvižno ploščad (številki 11 in 12). Kadar je zahteva po pomiku dvižne naprave v spodnji položaj, se cilinder odpre in tako rotacijsko odmakne podpornika (številki 11 in 12). Slika 3.4.3: Podpiranje dvižne ploščadi s pnevmatskimi cilindri v zgornji legi Tako smo rešili glavno in največjo težavo transportne proge z vertikalnim dvigom.

73 Stran TESTIRANJE KAPACITETE DVIŽNE NAPRAVE Ker smo dvižni napravi dodali podpiranje s pnevmatskimi cilindri, smo malo podaljšali cikel transporta palete v skladišče. Zelo nas je zanimalo, za koliko smo ga podaljšali. Predpisana kapaciteta znaša 40 palet na uro. Potrebno je vedeti, da dvigalo za en cikel potrebuje: nalaganje palete na dvižno ploščad. odmikanje podpornikov dvižne ploščadi. pomik ploščadi dol (v skladišče). razlaganje palete z dvižne ploščadi. pomik ploščadi gor (nazaj v proizvodnjo). podpiranje dvižne ploščadi s podporniki. Torej vse te faze cikla mora opraviti v 90 sekundah. Sliši se veliko, vendar je opravka z velikimi in težkimi paletami, na katerih so stekleni izdelki. Ti se ne smejo gibati sunkovito in prehitro. V SIMATIC-u smo pripravili testni program, ki se je izvajal avtomatsko in ciklično ter je bil sestavljen iz naslednjih faz: nalaganje palete na dvižno ploščad iz transporterja. pomik dvižne naprave s paleto v spodnji položaj (skladišče). razlaganje palete na transporter v skladišču (polovica cikla sledi obratna pot). takoj nazaj nalaganje palete na dvižno ploščad v skladišču. pomik dvižne naprave v zgornji položaj (proizvodnja). razlaganje palete na transporter v proizvodnji. Te faze so se ponavljale ciklično in paleta se je vozila gor in dol ter noter in ven. Program je bil vklopljen 1 uro in v tem času sem s števcem v programu štel cikle. Rezultat testiranja je bil 63 palet na uro, kar je znotraj dogovorjenega in z kar nekaj rezerve.

74 Stran ZAMENJAVA FOTO SENZORJEV NA DVIŽNI PLOŠČADI Omeniti velja tudi zamenjavo foto senzorjev, ki smo jih zaradi varnejšega delovanja sistema nadomestili z drugačnimi. Po zagonu kompletne linije je stvar stekla dokaj gladko. Po nekaj tednih delovanja, pa se je pojavila napaka, na katero nismo pomislili. Delavec v steklarni je na transporter v skladišču postavil paleto s polizdelki. Sledil je klic dvigala po paleto. Dvigalo se je spustilo v spodnji položaj in paleta se je začela prevažati na dvižno ploščad. Ko je prišla do polovice na ploščad, je signal fotocelice dvižne ploščadi padel in paleta se je ustavila. Program je narejen tako, da dvižna ploščad lahko sprejema palete različne dolžine in širine. Fotocelice so pritrjene na rob dvižne ploščadi kot nam prikazujejo puščice na sliki Slika 3.4.4: Postavitev fotocelic na dvižni ploščadi Ko paleta med potovanjem prekine žarek, je to informacija o prehodu. Ko pa signal fotocelice pade, pa pomeni, da je paleta prišla na dvižno ploščad. Tako se je tudi zgodilo v tem primeru. Ko je signal padel, paleta še ni bila na dvižni ploščadi, a se je ustavila. Zakaj pa je signal padel pa je razvidno na sliki Maksimalen doseg fotocelice, ki deluje na sistemu odboja od predmeta, je 550 mm. Ker je bila na paleti naložena še ena paleta, se je ustvarila daljša reža, skozi katero je žarek fotocelice našel pot, daljšo od 550 mm. Zato ni bilo odboja od nobene podlage in žarek se ni vrnil v fotocelico. To pa programsko pomeni, da je šla paleta mimo (na ploščad) in se je ustavila. Dvižna naprava je začela potovati navzgor in paleta je zadela v zgornji rob luknje jaška. Seveda se je navor pogona, ki dviguje dvižno ploščad, povečal in s tem tudi tok. Slednjega je zaznal frekvenčni regulator in pogon takoj ustavil. Sledila je menjava fotocelic na odboj s fotocelicami: sprejemnik-oddajnik. Na eni strani ploščadi je sprejemnik, na drugi strani pa oddajnik.

75 Stran 67 Tako je vzpostavljena kontrola čez celo širino dvižne ploščadi. Slika 3.4.5: Pot žarka fotocelice na dvižni ploščadi Slika 3.4.6: Žarka fotocelice na dvižni ploščadi pogled od zgoraj

76 Stran SKLEP POVZETEK TRANSPORTNE PROGE Z VERTIKALNIM DVIGOM Transportna proga z vertikalnim dvigom je zasnovana tako, da je sestavljena iz transporta pred ovijalno napravo, transporta za ovijalno napravo vključno z vertikalnim pomikom in transporta v skladišču, kjer so kompenzacijske proge za nekaj palet. Transport pred ovijalno napravo je najbolj občutljivi del transporta, saj so palete, na katerih so stekleni izdelki, še neovite. Zato so vklopi in izklopi posameznih pogonov načrtovani in izvedeni zelo nežno ter zvezno. Poleg samega transporta se pred vhodom palete v ovijalno napravo slednja tudi bočno poravna, saj jo viličar odloži naključno na prvi trak. Transport za ovijalno napravo pa ni več tako občutljiv na nenadne spremembe. Seveda ga je še vedno potrebno izvajati z omejeno hitrostjo, saj se tudi v oviti paleti lahko izdelki razbijejo. Sami pomiki palet se še vedno izvajajo z določeno rezervo. Ker pogone vertikalnih pomikov poganjajo frekvenčni regulatorji, je tudi pri teh gibanjih sunkovitost izključena. V skladišču transport poteka čisto ločeno od tistega v proizvodnji. Ker sta krmilni omari ločeni, delovanje ni odvisno eden od drugega (razen pri prehodu palete iz dvižne naprave na transporter v skladišču). Palete iz dvižnih naprav ne prihajajo ena za drugo, zato jih ima paletni voziček čas razvrščati na kompenzacijske proge. Projekt je potekal od načrtovanja pa vse do prevzema linije po predvidenih planih in sicer 6 mesecev. Izpostavil bi le testiranje, ki nam je vzelo malo več časa kot je bilo planirano, vendar ni oviralo zagon same proizvodnje. V dopustnem času smo uspeli zagotoviti varno in zanesljivo delovanje transporta. Moje delo v projektu je vsebovalo: sodelovanje pri načrtovanju, izdelava elektro načrtov, nabava elektro materiala, PLC programiranje, sodelovanje pri postavitvi med montažo, testiranje, zagon in šolanje operaterjev. Na koncu sem uredil in predal tudi tehnično dokumentacijo. V diplomi je bil poudarek seveda na programskem delu, kjer sem projekt v celoti razvil, testiral in zagnal. V takšnem projektu se ogromno stvari naučiš, katere samo s teorijo nikoli ne pridobiš.

77 Stran 69 DOBRE IN SLABE LASTNOSTI Ker je projekt praktično prototip, seveda obstajajo dobre in tudi slabe lastnosti. Koliko je dobrih lastnosti, je najbolj odvisno od načrtovanja in projektiranja. V kolikor je v večini zajeta in rešena vsa problematika, ki se je pojavila ob načrtovanju, so rešitve uspešne in dobre. Izpostavil bom samo nekaj dobrih lastnosti: zanesljivost transporta (zelo malo je poškodb izdelkov zaradi transporta) konstantna kapaciteta transporta (že v naprej vemo, koliko palet se bo prevozilo v nekem času) rezerva v kapaciteti transporta (zmožnost transporta ob povečani proizvodnji za 50%) možnost poškodb delavcev so zmanjšane (prisotnost delavca v neposredni bližini ni potrebna zaradi avtomatskega delovanja) zmanjšanje delovne sile (delavec je praktično izključen, potreben je samo operater) Tako kot obstajajo dobre lastnosti, so bile opažene tudi nekatere pomanjkljivosti, katere bi ob ponovnem projektiranju lahko zmanjšali, oziroma izključili: postavitev fotocelic na dvižni ploščadi (ob poznavanju težave, ki se je pojavila kar nekaj časa po zagonu, bi že takoj namestili foto senzorje tako, kot smo jih naknadno) poves dvižne ploščadi (še enkrat več se je izkazalo da sta teorija in praksa lahko povsem različna; dejanski poves dvižne ploščadi je bil veliko večji od izračunanega, saj pri izračunih ne moreš vnesti vseh natančnih podatkov: zvari, trdnost materiala) premalo časa za testiranje (ob daljšem in temeljitejšem testiranju bi bile napake, ki so se pojavile na dvižni ploščadi, odpravljene že pred zagonom)

78 Stran 70 MOŽNA NADALJEVANJA Projekt je bil že od samega začetka tako zamišljen in zastavljen, da je možno projekt razširiti. Brez predelave obstoječe opreme je možno viličarja nadomestiti s transportno opremo. V proizvodnji imajo viličarji nalogo odvažati stolpe praznih palet s transporterja, kamor se transportirajo iz skladišča. Odpeljejo jih do mesta nalaganja steklenih izdelkov. Enako velja za viličarja, ki ima nalogo pripeljati polno, naloženo paleto steklenih izdelkov na prvi odvzemni transporter. Na sliki 4.1 je prikazana možna dograditev transporta z bočnim paletnim vozičkom. Tirnice so celo že postavljene na tleh v proizvodnji (slika 4.2). Voziček bo imel funkcijo prenašanja polnih palet iz enega mesta preko bočnega pomika na drugo (že obstoječe) mesto, kamor jih sedaj odlaga viličar. Hkrati pa bo ta isti voziček prenašal prazne palete, ki prihajajo po transportnih poteh iz skladišča, preko bočnega pomika na drugo mesto, kjer bodo nadaljevale transport proti nalagalnim mestom. OVIJALNI STROJ PRAZNE PALETE Slika 4.1: Možnost razširitve s prečnim vozičkom POLNE PALETE Slika 4.2: Postavitev tirnic za prečni voziček