motiv.jpg (15236 bytes)
  

Názov:

Monitorovanie kvality produkcie a využitia výrobných zariadení.

Používateľ:

ContiTech Vegum s.r.o. Dolné Vestenice
Produkt: Automatizovaný monitorovací systém na zber, spracovanie a vizualizáciu hodnôt technologických veličín zo vstrekolisov .
Komunikácia: Aktívne prúdové linky (TTY)
Funkcia:

Zber, spracovanie a vizualizáciu hodnôt technologických veličín zo vstrekolisov. Možnosť nastavovania hodnôt z PC majstra prevádzky.

Výhody:  

Získavanie aktuálnych informácií z výrobného procesu, ktoré pomáhajú zvyšovať kvalitu výroby, racionálne využívať výrobné zariadenia a ľudské zdroje.

Problém

Úspešná spoločnosť ContiTech Vegum s.r.o. z Dolných Vesteníc vyrába pre popredné svetové automobilky gumové tesnenia do okien áut.

V systéme je monitorovaných 18 vstrekolisov. Každý z nich výrobca vybavil samostatným riadiacim systémom na báze PLC SIMATIC S5. Úlohou monitorovacieho systému je snímať z PLC a preniesť do PC majstra prevádzky vybrané dáta (1746 veličín), ktoré charakterizujú kvalitu výrobku, využitie stroja a teda aj využitie pracovníka, signalizovať prekročenie tolerančných a regulačných hraníc technologických parametrov, archivovať namerané a vypočítané hodnoty, vypracovávať protokoly, poskytovať dáta do podnikovej počítačovej siete.

Pre posúdenie kvality výroby a využitia strojov sú dôležité nasledovné údaje:

  • stavy: prevádzka/pauza, prepínač v režime automaticky/ ručne, stroj zapnutý/vypnutý,

  • hodnoty technologických parametrov: vulkanizačný čas, teploty, tlaky, polohy potenciometrov na nastavovanie žiadaných hodnôt parametrov,

  • Z týchto hodnôt sa sleduje dodržiavanie zadaných tolerančných a regulačných hraníc a teda dodržiavanie technologického postupu.

Žiadané hodnoty technologických parametrov sa musia prestavovať pri zmene sortimentu na každom stroji. Požiadavka bola nastavovať tieto hodnoty centrálne z PC majstra prevádzky.

 

Riešenie  

K dispozícii neboli žiadne údaje o štruktúre dát v PLC (adresy veličín, prevodové konštanty…). Tieto údaje sa museli pre jednotlivé stroje analyzovať, aby sa mohol dekódovať komunikačný protokol. K hodnotám v pamäti PL sa museli priradiť reálne hodnoty fyzikálnych veličín a stavov.

Vzhľadom na jestvujúcu konfiguráciu PLC a požiadavku zadávateľa nerozširovať hardvér PLC, sa spojenie jednotlivých PLC z PC majstra prevádzky realizovalo hviezdicovo, cez aktívne prúdové linky (TTY), s využitím štandardnej procedúry PG spoločnosti SIEMENS. Prúdové linky boli privedené na multiportový komunikačný adaptér inštalovaný do PC.

 zväčšenie obrázku

obr.č1 Hlavná schéma s usporiadaním do tzv hniezd

Štandardné PC majstra prevádzky sa vybavilo operačným systémom reálneho času QNX 4.25 a programovým systémom na vizualizáciu a riadenie SAE ReFlex 4, v ktorom sa nakonfigurovala daná aplikácia. V systéme je použitá štandardná databáza SYBASE SQL. V databáze sa ukladajú všetky vzniknuté udalosti, systémové dáta, hodnoty technologických veličín, poruchy, alarmy, oprávnenia atď.

Komunikácia v sieti LAN sa robí cez štandardný TCP/IP protokol.

Prístup k databáze je možný z prostredí Windows 95/98/NT /2000, UNIX a Linux prostredníctvom ODBC.

Kompletný monitoring vstrekolisov je realizovaný na ďalšich piatich pracoviskách podniku, ktoré sú vybavené štandardným softvérovým produktom XonNet.

Programový systém SAE ReFlex4 poskytuje všetky funkcie, bežné v špičkových systémoch pre dozorné riadenie v reálnom čase (zber dát so značkou reálneho času, kontrola na medze a trendy, alarmovanie, zobrazovanie v grafickej a tabuľkovej forme, hierarchická štruktúra vizualizácie, archivácia, hlásenia a protokoly, prístupové práva …).

 zväčšenie obrázku

obr.2 Grafický priebeh - teplota hornej ohrevnej dosky

Grafické používateľské rozhranie

Grafické používateľské rozhranie je v prostredí X Windows-Motif. Dáta v grafickej, alebo v tabuľkovej forme sú zobrazované v nezávislých oknách.

Základ monitoringu predstavuje hlavná schéma s usporiadaním strojov do tzv. hniezd (obr.1).

Každý stroj má zobrazované základné okamžité i požadované údaje pre proces. Grafický priebeh zobrazuje teploty a vulkanizačný čas. Údaje je možné zobraziť aj z archívu za ľubovoľné obdobie.

 zväčšenie obrázku

obr.3 Vstrekolis č.11 -súhrn údajov

Zo základnej schémy je možné prejsť do schémy konkrétneho stroja a zobraziť všetky podrobné a žiadané hodnoty (obr. 3). Na schéme sú zobrazované aj prípadné poruchové stavy lisu. Nastavovanie parametrov a žiadaných hodnôt je možné robiť len prostredníctvom týchto schém za predpokladu, že obsluha má k tomu oprávnenie.

Protokoly

Protokoly sú dôležitou súčasťou monitoringu vstrekolisov. Z archívnych údajov je možné za ľubovoľné obdobie vypočítať využitie pracovného času a zistiť zbytočné prestoje, s presnou časovou evidenciou, kedy k ním došlo. Dôležité je sledovanie dodržania technologických parametrov - zvlášť vulkanizačného času a teplôt lisovacích dosiek. V prípade reklamácie je možné dokumentovať, ktorý pracovník, v ktorom čase na danom lise pracoval. Ďalšie protokoly dôležité pre lisovaciu techológiu sú výpočet spôsobilosti stroja a procesu. Štatisticky sa vyhodnocuje efektívnosť zariadenia t.j. čistý pracovný čas (bez prestojov), výkon a kvalita (%).

 

Záver  

Systém poskytuje používateľovi mnoho ďalších funkcií. Výhodou systému je jeho flexibilita. Systém je možné jednoducho modifikovať podľa nových požiadaviek používateľa.