Portal Vinç Operasyonlarının Otomatikleştirilmesi

 Aşağıda size tamamen otomasyon kontrollü örnek bir sistemin anlatımı yapılacaktır.

Metal üreticileri, 20 tonluk metal bobinleri neredeyse tamamen otomasyonla istiflemek için lazer sensörler, PC tabanlı kontrol ve sağlam bir nesne önleme sistemi kullanır.

Gezer köprülü vinçler, bir fabrikanın üretim girdisi ya da çıktıları olan devasa yükleri kaldıran, dünya çapındaki ağır sanayi tesislerinde çalışan yük beygiridir. Örneğin, metal üretim alanındaki portal vinç uygulamaları, hammaddelerin fırınlara dökülmesini veya 60 tonluk bobinlerin envanter raflarına yüklenmesini içerir.

Bir portal vinç köprüsü, altı katlı bir bina kadar yüksek olabilir ve 30 metre veya daha fazla genişleyebilir. Portal vinç operasyonlarının boyutu ve kapsamı göz önüne alındığında, çarpışmalar gerçek bir sorundur. Gezer köprülü vinçlerin büyük boyutu ve büyük yükleri neredeyse kazaların asla önemsiz olmamasını sağlar.

Tipik bir portal sistemi, köprü üzerinde konumlandırılmış, raylar üzerinde çalışan ve yükleri kaldırmak için büyük bir kaldırma sistemine sahip bir arabaya sahiptir.

Bu sistemin kalbinde bir Siemens S7-300 PLC ve Siemens Simatic Nanobox PC bulunmaktadır. Haritalama yazılımı ve lazer yönlendirmeli sensörlerle birleştirilmiş PC tabanlı kontrol teknolojisi, 90 derecelik bir dönüşün 4 metrelik bir koridora ne zaman yapılacağını bilmek için saniyede 3 metre hızla hareket eden 10 tonluk metal bobinlere olanak tanır.

Fabrikayı haritalamak

Proje, yeni fabrikanın dört günlük bir süreç olan AutoCAD bilgisayar destekli tasarım yazılımıyla eşleştirilmesiyle başladı. CAD çizimi daha sonra bir veritabanına dönüştürüldü ve veriler bir DXF dosyası biçiminde Engelden Kaçınma sistemine aktarıldı. Bu bilgiler portal köprüsünde bulunan Nanobox PC'de saklanmaktadır.

Sistem ayrıca vincin boyutu, şekli ve hızının ve yükünün gerçek zamanlı olarak haritalanmasını da içerir. Endüstriyel PC, fabrika zemini uygulaması için ideal olarak uygundur. Güçlüdür, hareketli parçaları yoktur, fansızdır ve bir DIN rayı üzerine monte edilir.

Sistem  vincin gerçek zamanlı konumunu ve hızını izlemek için Sick lazerle etkinleştirilen mesafe ölçerler, kodlayıcılar ve diğer araçların bir karışımını kullanır. Bu kurulum için, vinç başına iki mesafe ölçer, vincin hareketini kontrol etmeye yardımcı olmak için bir Profinet ağı üzerinden vincin PLC'sine kablosuz olarak iletişim kurar. Lazerle etkinleştirilen girişleri kullanarak, Endüstriyel PC’nin sunucusu gelecekteki çarpışmaları tahmin etmek için hesaplamaları yapar; vincin, çarpışmaya neden olacak bir vektör boyunca hareket ettiğini tespit ederse, vinci yavaşlatacaktır.

Örneğin, değişkenlerin bir kombinasyonu vinci 20 metrelik bir mesafede yavaşlatmaya başlayabilirken, başka bir küme bu mesafenin yarısında müdahale etmeye başlayabilir.  Bir operatör vinci bir nesneden yarım metre uzakta tutuyorsa ve vinci nesneye biraz daha yaklaştırmak istiyorsa, sistem vincin çok yavaş hareket ettiğini biliyor ve durma yeteneğine sahip olabiliyor.

Vinç dönerken, yük taşıyor olsun ya da olmasın, endüstriyel PC için geometri daha da karmaşık ve dinamik hale geliyor.  Nanobox PC'de çalışan sunucu yazılımı, vincin yönü ve hızı ile birlikte iki veri seti taşıyor. Sistem, frenlerin herhangi bir eksende uygulanıp uygulanmayacağını belirlemek için sürekli olarak tüm bu parametreleri değerlendiriyor.

Tesis için üretim hedefi, 1 ila 20 tonluk metal bobinlerini hareket ettirmek için vinç başına yedi dakikalık döngüdür.

Güvenlik sistemleri

Kablosuz veriler çok hızlı hareket ettiğinden, bu tesis anında geçersiz kılma sağlamak için Siemens'in bir güvenlik PLC'sini kullanıyor. Bir e-stop kablosuz olarak etkinleştirildiğinde, hareketi durdurmak için vinç üzerindeki güvenli tork kapatma (STO) girişlerini devre dışı bırakıyoruz. Bu, operatörün kablosuz bağlantısının gücü kesildiğinde meydana gelebilir.

Endüstriyel PC ayrıca vincin PLC'si ile iletişim kuran özel bir sürücüye sahiptir ve bağlantı kesilirse vinç duracaktır. Vincin durması fabrikada bir sorun yaratmayacaktır.

Metal üreticisi ayrıca tüm bu fabrika katı verilerini bir veritabanına kaydeder ve şirketin geçmiş verileri bir "görüntüleyici" aracılığıyla görmesine olanak tanır. Bu HMI işlevi, geçmiş verilerin veri akışı canlıymış gibi oynatılmasına izin verir. Bir arşivi görüntülerken, kullanıcı DVR benzeri kontrolleri görür (ileri, geri, hızlı ileri, hızlı geri).

Aynı görüntüleyici, canlı vinç aktivitesini ve / veya arşivlenmiş geçmiş verilerini görüntülemek için kullanılır ve birden çok görüntüleyici aynı anda eklenir.