罗克韦尔安全控制系统在胶带粘合剂生产线的应用

2012/2/3 9:09:33
解决方案
安全控制系统

智能电机控制
*
开放式架构的 Allen-BradleyPowerFlex® 700S 交流变频器可增强与控制系统的集成度,进而提高可视性和通信能力

取得的成果
*
在最短的停机时间内成功转换 3M公司的控制系统
* 新控制系统的设计轻松而迅速,已通过加拿大启动前安全审查
* 安装迅速不影响或降低产量
* 由于此次成功,将来将继续采用罗克韦尔自动化解决方案的同一设计实施转换


背景
  随便在办公桌上找一个胶带座便可能发现其中那卷胶带来自 3M 这一品牌。多年来,商家和消费者一直在各种应用中使用 3M 胶带:礼品包装、涂装、维修,甚至服装设计。
  3M 公司将持续专注于制造可在激烈市场竞争中“脱颖而出”的产品。高质量的产品加上对客户需求的快速响应对于 3M 公司占领市场领先地位至关重要。
  3M 加拿大公司在安大略伦敦的工厂生产的胶带类型超过 40 种。按照精确配方混合各种材料,制造应用于胶带背面的粘合剂,然后在大型烘炉中进行固化。固化后,将胶带缠绕在大型纸卷筒上,然后送到八台胶带加工机中的其中一台上,在此过程中,一系列大型刀片将按照客户指定的宽度切割这些纸卷筒。

面临的挑战
  在 3M 公司的伦敦工厂中,胶带加工机符合 3M 的高质量标准。然而,控制系统开始显现出老化迹象,并且寻找替换零件变得越来越困难。“毕竟有些系统已经使用了 30-40 年,我们担心旧控制系统会在某个零件发生故障时导致数周或数月的停机,”3M 加拿大公司的高级电气工程师 Tracy Harvey 解释说。“这显然无法让人接受。”

        另外,旧控制系统更加难以符合新的安全规范,即加拿大标准协会(CSA) Z432,该标准限定了在机器上选择和应用防护与安全设备的准则,以便保护人员安全。
  最后决定先升级其中一台加工机,然后将该系统复制到剩余加工机上。

解决方案
  3M 公司在其工厂的其它控制系统中使用过罗克韦尔自动化产品。基于该经验,Harvey 期望公司能够选择罗克韦尔自动化实施此次升级。“我们对该公司的服务非常意,”Harvey 解释说。“员工的反应总是非常迅速…是我们见过的最好的公司。”
  新的安全控制系统基于罗克韦尔自动化集成架构,采用 Logix 控制平台来提高生产率和降低拥有成本。3M 公司为其系统升级选择了 Allen-Bradley® GuardLogix® 安全控制器。“我们一直在工厂的其它领域使用ControlLogix® 和 GuardPLC™ 系统,而且对这两个系统都非常满意,”Harvey 说。“GuardLogix 系统将这两个系统融为一体,因此我们可以共享数据标签并简化实施过程。此外,它还更加易于维护,因为我们的维护人员已经对 ControlLogix 十分熟悉。”
  除 GuardLogix 控制器外,3M 公司还增加了 Allen-Bradley PowerFlex® 700S变频器,用来对缠绕输送到加工机的胶带卷的辊上的转矩进行控制。“通过对转矩实施更多控制,我们可以减少浪费,如果机器每次运转时能完成更多的订单,则更是一举两得,”Harvey 指出。
  3M 公司还安装了 FactoryTalk® View 人机界面软件来收集实时数据和监视机器状态。“我们能够建立自己的系统来记录数据,而以前我们无法做到,”Harvey 解释说。

  “现在我们可以查看机器运行状况如何,这使我们能够尝试更多有效的措施,例如为机器配备人员。”
  3M 公司的工程团队为升级指定了其它罗克韦尔自动化产品,其中包括DeviceNet™ Safety I/O、起动器和编码器。DeviceNet、ControlNet™ 和EtherNet/IP™ 组成的网络有助于将新系统连接到现有工厂车间控制系统。

取得的成果
  新控制系统的设计非常迅速,而且在设计阶段便轻松通过安大略省要求的启动前安全审查。该项外部审查由专业工程师执行,有助于确保在设计完成之前,3M 符合所有适用的安全规范。“在设计阶段进行更改比较容易而且成本较低,”Harvey 说。
  “我们于三月份安装新系统,产量并没有因此而降低,” Harvey 说。Harvey 与他的工程师团队的下一项任务是审查新控制系统的优点并为其它加工机制订一份升级计划。尽管如此,Harvey 深知他们将“坚持”使用GuardLogix 进行升级。


* Allen-Bradley® GuardLogix® 可编程自动化控制器可实现跨系统通信,允许存储诊断数据以便进行跟踪
* DeviceNet Safety I/O、起动器和编码器的即插即用功能可在减少系统接线的同时增强诊断功能
* FactoryTalk® View 人机界面软件有助于操作员监视、识别和诊断电气系统问题
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