Zintegrowana technologia bezpieczeństwa nie musi być droga

Fot. 1. Nowy MultiLog może obsłużyć do 120 tys. kopii na godzinę

Firma Ferag, producent maszyn dla przemysłu poligraficznego, była jednym z pierwszych przedsiębiorstw, które doświadczyło tego, że technologia zaproponowana przez B&R może wnieść znaczący wzrost produktywności i konkurencyjności wytwarzanych maszyn.

Podczas modernizacji maszyny czy całego systemu poszukiwane są możliwości obniżenia kosztów, a jednocześnie dąży się do tego, by oferować bogaty zakres funkcjonalności maszyny bez zwiększania kosztów.

Możliwość redukcji kosztów komunikacji pomiędzy systemami różnych dostawców, wydatków na pracę z bardziej lub mniej zintegrowanymi narzędziami inżynierskimi lub kosztów używania oddzielnego sterownika bezpieczeństwa jest wówczas nieoceniona. MultiLog firmy Ferag Verfahrens technik potwierdza, iż wszystko to nie jest tylko pobożnym życzeniem.

Wraz z rozwojem drugiej generacji formierki sztang, inżynierowie z Ferag nie tylko podnieśli wydajność maszyny i opracowali ją w sposób ułatwiający serwis i obsługę, ale zrobili to wszystko bez generowania dodatkowych kosztów. Jak tego dokonano? Zastąpiono wiele różnych urządzeń wizualizacyjnych, wejść/wyjść, napędów i bezpieczeństwa ujednoliconą architekturą sprzętu jednej firmy - B&R.

Zintegrowany system bezpieczeństwa B&R Produkty bezpieczeństwa firmy B&R umożliwiają łatwą integracją technologii bezpieczeństwa z istniejącą aplikację. Sztywne okablowanie jest zastępowane bezpieczną wymianą danych poprzez system transmisji obecny na całej maszynie. Elastycznie konfigurowalne i programowalne zachowanie systemu bezpieczeństwa umożliwia jego adaptację do różnorodnych zdarzeń. Pełna diagnostyka komponentów bezpieczeństwa poprzez system transmisji cyfrowej dostarcza szczegółowe dane o statusie maszyny. Bezpieczne zatrzymanie nie zawsze jest równoznaczne z pełnym wyłączeniem maszyny. Na przykład, czasami warunkiem wystarczającym przy otwarciu pokrywy zabezpieczającej jest tylko zmniejszenie prędkości pracy maszyny. Inteligentne reakcje na różnorodne zdarzenia zapewniają bezpieczeństwo bez potrzeby zatrzymywania procesu produkcyjnego. Nie ma potrzeby, by maszyna była opróżniana i uruchomiana ponownie, co powoduje, że manipulacje przy maszynie stają się bardzo ograniczone. Łatwość implementacji programowej systemu bezpieczeństwa skutkuje więc realnymi korzyściami dla użytkownika. Rozwiązania bezpieczeństwa B&R to: eliminacja sztywnego okablowania maszyny poprzez zastosowanie bezpiecznej sieci (Ethernet Powerlink Safety), elastyczna konfiguracja oraz programowanie reakcji na zdarzenia związane z bezpieczeństwem, najszybsze sieciowe rozwiązanie bezpieczeństwa na rynku (200 μs dla SIL 3), przyjazne programowanie w standardzie PLCopen Safety.

WYDAJNOŚĆ BEZ ZAKŁÓCEŃ

Fot. 2. Z siecią komunikacji Powerlink MultiLog jest w stanie osiągnąć największe szybkości pracy

Ferag produkuje obrotowe maszyny dla przemysłu poligraficznego, które wykorzystywane są głównie do produkcji gazet, magazynów, katalogów, książek i innych materiałów drukowanych w średnich i wysokich nakładach.

Technologia MultiLog to kompaktowy system tworzenia sztang, który pozwala na produkcję na skalę przemysłową w szerokim spektrum formatów i rodzajów podłoża drukowego. MultiLog formuje sztangi z 50 000 (pojedyncza produkcja), 100 000 (podwójna), 120 000 (potrójna) składek o objętości od 16 do 144 stronic i zakresie gramatury od 45 do 80 g/m².

Opcjonalnie MultiLog może zostać wyposażony w funkcję automatycznego paletyzowania. Magazynowanie w sztangi dotyczy składowania już wydrukowanych materiałów oraz materiałów, które w późniejszym czasie będą wykorzystane. Na przykład, materiały reklamowe dołączane do gazet są drukowane wcześniej. Również poszczególne arkusze książki telefonicznej są drukowane jeden za drugim na jednej maszynie i są następnie składowane do czasu uzupełnienia wydania.

POWERLINK ZASTĘPUJE CAN

Tradycyjne drukarki obrotowe drukują w przedziale od 60 do 70 tys. kopii na godzinę. "Niemniej jednak mieliśmy ostatnio możliwość zaprojektowania maszyny drukującej 120 000 kopii na godzinę", mówi kierownik działu elektrycznego.

"Potrzeba osiągnięcia takiej prędkości sprawiła, że dotychczas stosowana architektura systemu, z magistralą CAN łączącą 6 napędów serwo z we/wy oraz falownikiem, była już niewystarczająca".

Gdy planowano modernizację tego rozwiązania, inżynierowie z firmy Ferag rozglądali się za alternatywą dla sieci CAN, która, owszem była już dobrze znana, ale miała ograniczony potencjał realizacji obecnych i przyszłych projektów. "Decyzja padła na sieć Powerlink oraz EtherCAT" - mówi kierownik z firmy Ferag.

I dalej wyjaśnia dlaczego ostatecznie zastosowano sieć Powerlink: "Za wyborem Powerlink przemawiało wiele czynników, w tym nasze wcześniejsze dobre doświadczenia z produktami B&R oraz zintegrowana i niezawodna technologia bezpieczeństwa."

ELASTYCZNOŚĆ DZIĘKI ZINTEGROWANEMU SYSTEMOWI BEZPIECZEŃSTWA

Fot. 3. Dzięki technologii zintegrowanego bezpieczeństwa B&R można było zastosować nowe scenariusze bezpieczeństwa

Firma Ferag była jednym z pierwszych przedsiębiorstw, które skorzystały z zalet zintegrowanego systemu bezpieczeństwa B&R: "Okablowanie jest znacznie prostsze, i w porównaniu z tradycyjnym rozwiązaniem z czujnikami, obwodami e-stopu czy oddzielnym sterownikiem bezpieczeństwa, zyskaliśmy wiele miejsca na szynie montażowej"- mówi inżynier, który miał duży wkład w budowę MultiLog.

Inżynier firmy Ferag podkreśla również, iż zintegrowany system bezpieczeństwa B&R to nie tylko oszczędności na materiałach czy instalacji, ale także duża elastyczność. Pierwszym etapem tego projektu było zaimplementowanie funkcji, które były dostępne w poprzedniej maszynie. Był to m.in. przycisk e-stop, funkcja bezpiecznych drzwi i dwuręczna obsługa.

Drugim etapem było opracowanie nowych scenariuszy bezpieczeństwa. Inżynierowie z firmy Ferag zaplanowali kombinację napędów z wbudowaną funkcją bezpieczeństwa (realizujących m.in. funkcję bezpiecznej prędkości) oraz kurtynę świetlną zamiast dwuręcznej obsługi.

Inżynierowie z działu elektrycznego podkreślali, iż takie i inne warianty zapewnienia bezpieczeństwa można z łatwością wdrażać, mając do dyspozycji zintegrowany system bezpieczeństwa B&R i narzędzie programistyczne B&R Automation Studio, co byłoby niemożliwe przy wykorzystaniu poprzednio stosowanych rozwiązań.

B&R Automatyka Przemysłowa
www.br-automation.pl