Wiren Board шагает в промку — управление линией розлива и этикетирования

в 7:00, , рубрики: Без рубрики
Wiren Board шагает в промку — управление линией розлива и этикетирования - 1

Компания Levrana известна широко — она производит косметику, бытовую химию, БАДы, пищевые продукты и многое другое. На производстве установлено большое количество сравнительно компактных линий. Их приходится подстраивать под каждый продукт, поэтому инженерный отдел со временем накопил достаточно компетенций и решил выпускать производственные линии для других вендоров. Так возникла дочерняя компания Levrana Engineering, которую нас пригласили посетить.

Производственные линии Levrana Engineering модульные, то есть состоят из нескольких установок, у каждой из которых своя функция. Отдельные установки выделены под розлив, этикетирование, упаковку и другие задачи. Подобная модульность позволяет использовать только те установки, которые нужны для выпускаемого продукта. В каждом модуле есть контроллер, и вот с ними как раз два года назад возникли проблемы.

В установках использовали контроллеры Delta с программированием на классическом графическом языке релейных диаграмм LD. Но компания Delta ушла с российского рынка, с каждым месяцем «добывать» контроллеры стало сложнее. В какой-то момент даже было шесть поставщиков, которые возили контроллеры разными обходными путями. Конечно, выросли цены, а поставка иногда могла занять несколько месяцев. Конкурентное преимущество Levrana Engineering — быстрая сборка и поставка линий, несколько недель в отличие от двух-трех месяцев у других компаний. Наполнить склад на несколько месяцев вперед бюджета не было. В итоге было принято решение: надо менять сами контроллеры.

Предпродажное обслуживание линии розлива

Предпродажное обслуживание линии розлива
Дополнительные фото
Предпродажное обслуживание линии розлива

Предпродажное обслуживание линии розлива
Предпродажное обслуживание линии розлива

Предпродажное обслуживание линии розлива
Пример программы на LD (старые линии на контроллерах Delta)

Пример программы на LD (старые линии на контроллерах Delta)
Пример программы на LD (старые линии на контроллерах Delta)

Пример программы на LD (старые линии на контроллерах Delta)
Пример программы на wb-rules (новые линии на контроллерах Wiren Board)
Пример программы на wb-rules (новые линии на контроллерах Wiren Board)
Пример программы на wb-rules (новые линии на контроллерах Wiren Board)

Пример программы на wb-rules (новые линии на контроллерах Wiren Board)
Новые панели в интерфейсе Wiren Board

Новые панели в интерфейсе Wiren Board

Какое решение выбрали?

Рынок ПЛК сегодня дефицитный, достать «белые» контроллеры Delta, Siemens, Omron сложно. Инженеры рассматривали несколько решений, но в итоге остановились на Wiren Board. Причем они даже посетили производство в апреле 2023 года на экскурсии, которые проводились в рамках выставки WBCE 2023. Такой уж принцип у Levrana Engineering: нужно во всем убедиться самим, «пощупать» производство, пообщаться с представителями компании. Подкупил и открытый Debian Linux на контроллере, который позволяет писать и запускать любой софт. Мы услышали следующую фразу от специалистов Levrana: «Если мне чего-то не хватит из функционала, я сам на Си напишу».

Честно говоря, шаг был смелым. Вместо контроллера Delta с языком LD нужно было перейти на Linux и JavaScript (wb-rules). Но в современных реалиях программистов на JavaScript становится все больше, а на LD, напротив, все меньше. У специалистов Levrana Engineering на освоение wb-rules ушло меньше месяца. Зато теперь они могут делать с контроллером что угодно. Например, в планах добавить голосовое оповещение: достаточно будет установить в порт USB недорогую звуковую карту, настроить нужные скрипты — и все готово!

Конечно, были препятствия. К контроллеру Delta дискретные шаговые двигатели станка подключались через существующие драйверы напрямую. Управление двигателями было через простые импульсы шаг/направление, можно было заменить драйвер на модель другого производителя, стоят они недорого. Сейчас такой возможности нет, пришлось использовать шаговые двигатели с Modbus, они стоят дороже (процентов на 20), и при этом у каждого производителя  своя карта регистров. Поэтому просто заменить производителя не получится, нужно будет перебить адреса регистров. Но, перейдя на общение по интерфейсу, появились и плюсы: для добавления двигателей не нужны дополнительные выходы контроллера, а в случае Delta — модули расширения. В результате расширять такую систему проще, количество КШД и ШД не привязано к выходам контроллера. Можно легко заменить пневматику шаговыми двигателями, например.

Перешли и на новые HMI-панели. Контроллер Delta поддерживал только Modbus-панели, порта Ethernet у него не было. Сейчас устанавливают более распространенные панели с Ethernet, но очень ждут появления интерфейса HDMI у контроллера Wiren Board. Помимо прочего, переход на Ethernet (Modbus TCP) увеличивает скорость работы и отзывчивость интерфейса панели. 

Еще одно преимущество Wiren Board перед Delta проявило себя в удаленном управлении. HMI-панели содержат встроенный VNC-сервер, изображение с которого вывели в веб-интерфейс контроллера. Таким образом, можно удаленно видеть экран оператора и  управлять им. Также добавили кнопку «сохранить», которая позволяет записать скриншот в файл. Причем удаленное управление работает и через облако Wiren Board Cloud.

Другой пример: потребовалось использовать «особый» драйвер шагового двигателя с энкодером. Добавили его на шину RS-485, но столкнулись с задержками опроса, так как на шине уже были другие драйверы, а конкретно этот добавленный нужно было очень быстро опрашивать, чтобы было минимальное время отклика. Просто добавили в слот отдельный модуль расширения RS-485 и вывели опрос на него. Всё ускорилось и работает как нужно.

Контроллер и модули автоматизации в линии этикетирования

Контроллер и модули автоматизации в линии этикетирования
Дополнительные фото
Линия этикетирования

Линия этикетирования
Линия этикетирования

Линия этикетирования
Линия этикетирования

Линия этикетирования
Линия этикетирования

Линия этикетирования
Линия этикетирования

Линия этикетирования
Линия этикетирования

Линия этикетирования
Линия этикетирования

Линия этикетирования
Линия этикетирования

Линия этикетирования
Линия этикетирования

Линия этикетирования
Удаленный доступ к панели оператора через web-интерфейс контроллера Wiren Board

Удаленный доступ к панели оператора через web-интерфейс контроллера Wiren Board

Линия розлива

В качестве примера нам показали линию розлива, которая работает на контроллере и модулях автоматизации Wiren Board.

Помимо контроллера Wiren Board, установлены модуль ввода/вывода с дискретными входами WBIO-DI-WD-14, модули дискретных выходов WBIO-DO-SSR-8. Их достаточно для управления всеми насосами и двигателями линии розлива.

Контроллер  Wiren Board 7 управляет всей линией розлива. К нему подключены исполнительные и контрольные устройства:

  • Панель оператора (дисплей) ELHART ELP. Подключена к контроллеру Wiren Board через Ethernet.

  • На одном выходе WB7 RS-485 подключены три преобразователя частоты (ELHART серии EMD‑MINI), которые в свою очередь управляют тремя трехфазными двигателями: двигатель конвейера, двигатель подающего и двигатель принимающего стола

  • К второму выходу WB7 RS-485 подключены шесть контроллеров шаговых двигателей LeadShine EM2RS-556, которые в свою очередь подключены к четырем шаговым двигателям дозаторов (перистальтические насосы), насосу укупоривателя (закручивание крышек) и двигателю обкатчика (прикатывает наклейку)

  • К WB пристыкован модуль дискретных входов WBIO-DI-WD-14. На его 11 входах заведены разнообразные датчики контроля системы, герконы, оптические датчики, кнопка. Всего в модуле 14 входов, так что запас для расширения функций установки есть

  • Далее пристыкованы ещё три модуля дискретных выходов WBIO-DO-SSR-8, каждый по восемь выходов итого 24 выхода. В составе:

    • 11 пневмораспределителей для управления пневмоцилиндрами

    • Управление подсветкой тары

    • Дискретные команды для управления аппликатором Арни-Групп А-150

Линия розлива

Линия розлива
Дополнительные фото
Контроллер и модули автоматизации линии розлива

Контроллер и модули автоматизации линии розлива
Контроллер и модули автоматизации линии розлива

Контроллер и модули автоматизации линии розлива
Линия розлива

Линия розлива
Здесь собирают шкаф автоматизации линии розлива

Здесь собирают шкаф автоматизации линии розлива
Wiren Board шагает в промку — управление линией розлива и этикетирования - 26
Wiren Board шагает в промку — управление линией розлива и этикетирования - 27
Испытательный стенд

Испытательный стенд
Перистальтический насос

Перистальтический насос
Скриншот HMI-панели

Скриншот HMI-панели
Скриншот HMI-панели

Скриншот HMI-панели
Скриншот HMI-панели

Скриншот HMI-панели

Заключение

Российским производителям станков и производственных линий сегодня нелегко: вендоры, которые годами поставляли оборудование автоматизации, ушли с нашего рынка, цены взлетели, сроки поставки превысили все мыслимые рамки, не говоря уже о потере официального сервиса.

Но бизнес должен работать, поэтому специалисты Levrana Engineering решились на кардинальный шаг и полностью поменяли контроллер автоматизации и модули. Они выбрали контроллер Wiren Board с открытым Debian Linux и возможностью запускать любой софт. Программы пришлось переписать на wb-rules, но с этим проблем не возникло — JavaScript сегодня знаком многим.

Нам показали линию розлива, которая уже поставляется клиентам. Контроллер Wiren Board полностью оправдал ожидания, особенно пригодилась широкая поддержка различных интерфейсов. В планах Levrana Engineering добавить систему мониторинга производственной линии, которая тоже будет работать на контроллере Wiren Board.

Возможно, у вас тоже есть удачный пример импортозамещения, которым можно поделиться? Или появились мысли, как можно улучшить данный проект? Расскажите нам в комментариях.

Автор: Дмитрий

Источник

* - обязательные к заполнению поля


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js