解決方案
安全控制系統(tǒng)
智能電機(jī)控制
• 開放式架構(gòu)的 Allen-BradleyPowerFlex® 700S 交流變頻器可增強(qiáng)與控制系統(tǒng)的集成度，進(jìn)而提高可視性和通信能力
取得的成果
• 在最短的停機(jī)時間內(nèi)成功轉(zhuǎn)換 3M公司的控制系統(tǒng)
• 新控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)輕松而迅速，已通過加拿大啟動前安全審查
• 安裝迅速不影響或降低產(chǎn)量
• 由于此次成功，將來將繼續(xù)采用羅克韋爾自動化解決方案的同一設(shè)計(jì)實(shí)施轉(zhuǎn)換
背景
隨便在辦公桌上找一個膠帶座便可能發(fā)現(xiàn)其中那卷膠帶來自 3M 這一品牌。多年來，商家和消費(fèi)者一直在各種應(yīng)用中使用 3M 膠帶：禮品包裝、涂裝、維修，甚至服裝設(shè)計(jì)。
3M 公司將持續(xù)專注于制造可在激烈市場競爭中“脫穎而出”的產(chǎn)品。高質(zhì)量的產(chǎn)品加上對客戶需求的快速響應(yīng)對于 3M 公司占領(lǐng)市場領(lǐng)先地位至關(guān)重要。
3M 加拿大公司在安大略倫敦的工廠生產(chǎn)的膠帶類型超過 40 種。按照精確配方混合各種材料，制造應(yīng)用于膠帶背面的粘合劑，然后在大型烘爐中進(jìn)行固化。固化后，將膠帶纏繞在大型紙卷筒上，然后送到八臺膠帶加工機(jī)中的其中一臺上，在此過程中，一系列大型刀片將按照客戶指定的寬度切割這些紙卷筒。
面臨的挑戰(zhàn)
在 3M 公司的倫敦工廠中，膠帶加工機(jī)符合 3M 的高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。然而，控制系統(tǒng)開始顯現(xiàn)出老化跡象，并且尋找替換零件變得越來越困難。“畢竟有些系統(tǒng)已經(jīng)使用了 30-40 年，我們擔(dān)心舊控制系統(tǒng)會在某個零件發(fā)生故障時導(dǎo)致數(shù)周或數(shù)月的停機(jī)，”3M 加拿大公司的高級電氣工程師 Tracy Harvey 解釋說。“這顯然無法讓人接受。”
另外，舊控制系統(tǒng)更加難以符合新的安全規(guī)范，即加拿大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(CSA) Z432，該標(biāo)準(zhǔn)限定了在機(jī)器上選擇和應(yīng)用防護(hù)與安全設(shè)備的準(zhǔn)則，以便保護(hù)人員安全。
最后決定先升級其中一臺加工機(jī)，然后將該系統(tǒng)復(fù)制到剩余加工機(jī)上。
解決方案
3M 公司在其工廠的其它控制系統(tǒng)中使用過羅克韋爾自動化產(chǎn)品。基于該經(jīng)驗(yàn)，Harvey 期望公司能夠選擇羅克韋爾自動化實(shí)施此次升級。“我們對該公司的服務(wù)非常意，”Harvey 解釋說。“員工的反應(yīng)總是非常迅速…是我們見過的最好的公司。”
新的安全控制系統(tǒng)基于羅克韋爾自動化集成架構(gòu)，采用 Logix 控制平臺來提高生產(chǎn)率和降低擁有成本。3M 公司為其系統(tǒng)升級選擇了 Allen-Bradley® GuardLogix® 安全控制器。“我們一直在工廠的其它領(lǐng)域使用ControlLogix® 和 GuardPLC™ 系統(tǒng)，而且對這兩個系統(tǒng)都非常滿意，”Harvey 說。“GuardLogix 系統(tǒng)將這兩個系統(tǒng)融為一體，因此我們可以共享數(shù)據(jù)標(biāo)簽并簡化實(shí)施過程。此外，它還更加易于維護(hù)，因?yàn)槲覀兊木S護(hù)人員已經(jīng)對 ControlLogix 十分熟悉。”
除 GuardLogix 控制器外，3M 公司還增加了 Allen-Bradley PowerFlex® 700S變頻器，用來對纏繞輸送到加工機(jī)的膠帶卷的輥上的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制。“通過對轉(zhuǎn)矩實(shí)施更多控制，我們可以減少浪費(fèi)，如果機(jī)器每次運(yùn)轉(zhuǎn)時能完成更多的訂單，則更是一舉兩得，”Harvey 指出。
3M 公司還安裝了 FactoryTalk® View 人機(jī)界面軟件來收集實(shí)時數(shù)據(jù)和監(jiān)視機(jī)器狀態(tài)。“我們能夠建立自己的系統(tǒng)來記錄數(shù)據(jù)，而以前我們無法做到，”Harvey 解釋說。
“現(xiàn)在我們可以查看機(jī)器運(yùn)行狀況如何，這使我們能夠嘗試更多有效的措施，例如為機(jī)器配備人員。”
3M 公司的工程團(tuán)隊(duì)為升級指定了其它羅克韋爾自動化產(chǎn)品，其中包括DeviceNet™ Safety I/O、起動器和編碼器。DeviceNet、ControlNet™ 和EtherNet/IP™ 組成的網(wǎng)絡(luò)有助于將新系統(tǒng)連接到現(xiàn)有工廠車間控制系統(tǒng)。
取得的成果
新控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)非常迅速，而且在設(shè)計(jì)階段便輕松通過安大略省要求的啟動前安全審查。該項(xiàng)外部審查由專業(yè)工程師執(zhí)行，有助于確保在設(shè)計(jì)完成之前，3M 符合所有適用的安全規(guī)范。“在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行更改比較容易而且成本較低，”Harvey 說。
“我們于三月份安裝新系統(tǒng)，產(chǎn)量并沒有因此而降低，” Harvey 說。Harvey 與他的工程師團(tuán)隊(duì)的下一項(xiàng)任務(wù)是審查新控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)并為其它加工機(jī)制訂一份升級計(jì)劃。盡管如此，Harvey 深知他們將“堅(jiān)持”使用GuardLogix 進(jìn)行升級。
