Balicí stroje firmy Sollas balí luxusní zboží do ochranné fólie. Seznam zákazníků nizozemského obalového specialisty, jenž sídlí ve Wormeru nedaleko Amsterdamu, představuje přehled luxusních značek kosmetického, potravinářského a tabákového průmyslu. Stroje Sollas opatřují nádherné krabičky na parfémy a tělová mléka lesklou fólií a neprodyšně zachycují vzácné aroma čajů a doutníků. Balicí stroje proto musí splňovat ta nejpřísnější kritéria kvality, rychlosti a flexibility. Aby dostál všem nárokům, vyvinul nizozemský obalový specialista společně s firmou Siemens moderní řešení pro pohony, které kombinuje sofistikované řízení pohybu s co nejjednodušším provozem.
Technický termín, jenž Sollas pro své stroje používá, zní „celoobalové stroje". Obalí až 120 papírových krabiček za minutu a poradí si s produktovými změnami i za pochodu. Koordinovaně spolu funguje až 17 servopohonů, a tak se extrémně tenká fólie ani při této rychlosti neroztrhne a každý záhyb a laminační bod je umístěn s absolutní přesností. To si žádá odborné znalosti nejen na straně výrobce, ale také na straně obsluhy, které se promítají do ceny. Ne všichni zákazníci však takovou rychlost a flexibilitu vyžadují.
Proto Sollas nabízí také výrazně jednodušší řešení. Pro smluvní balicí firmy jsou například zajímavé stroje s nižším výkonem. Používají se samostatně a není třeba je upravovat podle vysoké rychlosti celé výrobní linky.
V zásadě je proto možné, aby fólii opatrně přepravoval jen jeden servopohon – zbývající osy lze připojit mechanicky na principu královské hřídele přes asynchronní hlavní pohon. Obchodní ředitel firmy Sollas Tobias Eggermont říká: „Rychlost inovací v této třídě výkonu je stejně vysoká jako pro oblast nejvyšší výkonové třídy. Nyní ji charakterizuje trend směřující k servotechnologii."
Servotechnologie pohání inovace
Servomotory mají stále menší rozměry a zároveň jsou výkonnější. Kromě vyššího dynamického rozsahu a přesnosti v porovnání s asynchronními motory také umožňují snížit počet komponent v ovládací skříni, takže vznikne celkově kompaktnější řešení se snazší údržbou. Dirk Verbeek, manažer pro technologii a strojírenství ve firmě Sollas, říká: „Pokud servopohonem vybavíme nejen transport fólie, ale také hlavní pohon, nepotřebujeme žádné další snímače polohy – po poruše nebo změnách v manuálním režimu si lze pozici pohonů kdykoli přečíst v programu." Sollas používá tento design strojů s řídicím systémem Simatic S7-1200 a dvěma servopohony Sinamics V90 připojenými přes PTO (Pulse Train Output). To stroji umožňuje zabalit zhruba 40 krabiček za minutu. Vyšších rychlostí lze dosáhnout pouze dalším rozdělením os, což znamená nasazení dalších servopohonů.
Tobias Eggermont vysvětluje: „Prostřednictvím systému řízení pohybu Simotion plníme nejvyšší požadavky našich zákazníků. Konfigurační software Scout se našim specialistům na pohony osvědčil jako dokonalý nástroj pro konfiguraci řešení sdílených pohonů a komplexní interpolace. Tato špičková technologie však vyžaduje určité znalosti v oblasti údržby také na straně zákazníka. Proto máme velkou radost, že Simatic S7-1500T nyní poskytuje vše potřebné pro řízení úloh středního rozsahu a kombinuje náročné řízení pohybu s velmi jednoduchým provozem."
„Nové servopohony Sinamics V90, které jsou připojené na Profinet,
umožňují implementaci modulárně rozšiřitelných pohonových řešení. Propojení jedním komunikačním kabelem výrazně uspoří čas a zabrání chybám v kabeláži.”
Dirk Verbeek, manažer pro technologii a strojírenství, Sollas
Rozhodující je snadná ovladatelnost
Sollas a společnost Siemens poprvé prezentovali pilotní stroj na letošním veletrhu v Hannoveru. Zde byl jako řídicí systém nasazen nový Simatic S7-1500 T-CPU. „T" v názvu přitom znamená technologii. Software řídicích jednotek (CPU) má totiž pokročilé technologické funkce, jako například synchronizace či vačky, které jsou v systému k dispozici jako technologické objekty. Velkou výhodou těchto technologických objektů je možnost jejich naprogramování příkazy PLCopen v TIA Portalu. Žádné další nástroje tak nejsou potřeba. Díky integrovanému editoru vaček je možné předem definovat spline křivky podle standardu VDI 2143. Konfiguraci pohonů usnadňují průvodci nastavením.
Runtime simulace umožňuje uživateli otestovat chování systémů ještě v modelu, a tak urychlit uvedení do provozu. Tobias Eggermont oceňuje také přínosy pro obsluhu stroje: „Funkce řízení pohybu, integrovaná do TIA Portalu přes Step 7 znamená, že servisní technik může zůstat ve známém prostředí softwaru, jež charakterizuje standard PLCopen. Nepotřebuje žádné speciální znalosti kromě PLC, kterými už stejně každé výrobní zařízení disponuje, a ani žádné další nástroje. Je to důležitá konkurenční výhoda, zejména pro zákazníky s mezinárodní působností. Trend jednoznačně směřuje ke zvýšenému využívání servotechnologií a synchronizovaných os. Díky možnosti ovládat tuto technologii pomocí známých prostředků, ji budou naši zákazníci také doopravdy využívat."
Jedna sběrnice, mnoho výhod
Simatic S7-1500T komunikuje se systémem servopohonů Sinamics V90 přes Profinet IRT. To zajišťuje nejvyšší úroveň dynamického rozsahu a přesnosti, což se optimálně přenáší do mechaniky prostřednictvím nových servomotorů Simotics S-1FL6 s nižším momentem setrvačnosti. Dirk Verbeek vysvětluje technologické možnosti takového nastavení továrny: „Balicí stroje, které odpovídají požadavkům na vysokou rychlost (zhruba 50 balení za minutu), lze vytvořit již se čtyřmi synchronizovanými servoosami.
Nové servopohony Sinamics V90, které jsou připojené na Profinet, umožňují implementaci modulárně rozšiřitelných pohonových řešení. V tomto procesu nahrazuje propojení jednotlivými vodiči na straně řízení komunikační kabel, díky čemuž dochází k výrazné úspoře času a zabrání se chybné kabeláži.“ Výkon S7-1500T má dostatečnou rezervní kapacitu pro další možnosti. Proto lze do automatizovaného systému, který jej obsahuje, přidat jednotky ve směru upstream i downstream, například dopravníky nebo stohovače. Integrovaná komunikace přes Profinet dále podporuje obzvláště výkonnou diagnostiku. „Diagnostika pohonů přes Profinet je jakýmsi uchem mechanismu. Lze ji provádět přímo na ovládacím panelu stroje, v řídicí místnosti a také přes internet,“ dodává Dirk Verbeek. To stroje již nyní připravuje na možnosti digitální továrny.
TIA Portal pro integrovaná řešení řízení pohybu
Mnoho zákazníků provozuje stroje Sollas na více linkách. Integrace řešení pro automatizaci a pohony do prostředí TIA Portal nyní umožňuje zvolit nejlepší řešení s ohledem jak na cenu, tak výkon, ať již obsahují Simatic S7-1200, novou jednotku T-CPU S7-1500, nebo Simotion.
Se základními znalostmi pro provoz a údržbu lze snadno provést rozšíření nebo vylepšení díky integrované komunikaci Profinet, výkonu S7-1500 a možnosti řešení distribuovaného pohonu prostřednictvím systému řízení pohybu Simotion.
