行业见解
塑料OEM,Thoreson-McChosh,用西门子SIMATIC S7-200 Micro PLC集成总控制系统解决方案
发表11/07/2007
作者:吉姆·麦克马洪
辅助塑料设备制造商简化了设备吞吐量,扩展了系统可扩展性,减少了机器停机时间,并增加了新plc的支持可及性。
现代生产和加工机器需要满足不断增长的生产力,成本效益和灵活性的要求。更短的生产时间和更快的改造是一个高效运作的工厂的标准。消除由维护工作或缺少维护工作造成的昂贵的干扰和停机时间,对于维护流程流和盈利能力至关重要。然而,许多加工操作缺乏机器控制自动化,这将使他们以一种中等效率的方式运行机器,更不用说具有高水平的过程灵活性。
只有优化的机器概念和创新的控制技术才能满足这些需求。有了正确的自动化,即使是最复杂的过程需求也可以实现。此外,使用高可用性、可编程自动化控制系统将降低生产失败的风险。虽然实施这些控制系统的初始成本较高,但与长期节省的潜力相比,它是微不足道的。
在塑料行业,原装设备制造商,Thoreson-Mcosh,Inc。最近,最近将其控制设备从其在其机器上使用过去25年来的专有电路板系统,到了由此制造的复杂的微PLC系统西门子。当整合完成时,Thoreson-McChosh获得的不仅仅是PLC,它获得了总塑料行业解决方案。通过新系统,Thoreson-McChosh降低了其工程时间,并通过提高其设备的灵活性,为其客户提供更多价值。此外,新系统使维护,故障排除和诊断更容易,简化的流程吞吐量和减少的机器停机时间,同时提供Thoreson-Mccosh,可以访问高可用性部件和支持。
Thoreson-Mccosh是塑料行业辅助材料管理设备的制造商。其标准产品系列由低维护除湿干燥器,热风干燥器,混合系统,单独的真空输送单元和省宽的真空输送系统组成。该公司还提供标准和定制产品,以满足特定的客户需求。
Thoreson-McCosh成立于1947年,是树脂材料除湿工艺的先驱。它为塑料工业生产近40种不同类型和尺寸的热风干燥器。
该公司的热风干燥和预处理系统设计用于从非吸湿塑料材料中去除表面水分。该系统可自动为挤出机或模制机器提供预热,预处理的均匀干燥材料的恒定供应。该公司的料斗和扩散器组合的专利设计确保了一致的均匀性干燥,使每个塑料材料的每个颗粒暴露于相同的温度相同的时间。为了最大限度地干燥效率,Thoreson-Mccosh干燥系统提供业内任何单位的空气流量。
该公司还为小型和中型注塑机进行了一系列电脑重量彩色混色设备,挤出机应用从400至6,500磅/小时。此外,该公司为树脂添加剂的颜色浓缩物进行测光装置,该尺寸有多种尺寸,其中码垛材料或自由流动粉末,以及旨在将材料从Gaylord转移到干燥料斗的材料装载系统。
该公司的设备支持医疗成型,电子元器件和包装。
“我们的设备上没有PLC,”Thoreson-McCosh工程副总裁Jerry Muntz说。“我们使用的是我们在80年代早期开发的专有董事会。随着时间的推移,它一直在发展,我们在开发第三代时改用了西门子plc。”
“Thoreson-Mccosh是一家职业店,我们在产品线内进行了大量的定制,”继续蒙兹。“我们的控制系统正在达到其能力,重新设计的努力和成本是令人望而却步的。我们的温度控制能力和我们的输入和输出受到限制。我们有两种产品,需要微处理器控制,我们的包装装载系统和我们的干燥设备。但是,由于研发成本,我们在我们的系统中未包含的能力。“
Muntz解释说:“我们的系统没有任何历史数据功能,特别是用于预防性维护功能。“能够维修这类机器的人数已经减少了很多,特别是在过去的六七年里。因此,我们知道我们必须在维护和诊断方面拥有更多的控制能力。”
注入注塑机的塑料材料含有非常少量的水。当小球加热时,水就会沸腾。如果在注射之前没有把水移走,在塑料的形成过程中就会产生蜂窝状的效果。避免这种情况非常重要,因为这会降低所塑造的表单的完整性。
工程级塑料材料通常需要干燥剂烘干机。托雷森-麦科什的设备在进入注射模塑器之前使颗粒干燥。该公司的除湿干燥机在零下40露点进行干燥。它试图达到的典型水分水平是0.02%。一定的温度也必须达到,但对于每种塑料材料的温度是不同的。
塑料材料进入一个保持料斗和除湿机吹非常干燥的空气通过料斗。然后将空气通过干燥剂使其变干。同样的加热和干燥的空气被送回料斗,在那里它再次通过塑料材料并返回到干燥剂。这个循环重复一遍又一遍,直到达到所需的湿度水平。这种重复使用同样的日益加热和干燥的空气的闭环过程与传统系统不同,而且非常节能,这是托雷森-麦科什设备的独特特点。
多个料斗与一个烘干机,允许干燥和预干燥不同的材料。多个料斗减少更换物料之间的清理时间。单个料斗尺寸可以根据物料吞吐量的要求而变化。料斗温度的控制是通过每个料斗上的预热器来实现的。这使得不同的材料可以用不同的干燥温度进行干燥。调节气流阀根据定制的操作人员设置自动调节单个料斗的气流。多料斗配置的使用,以消除许多小型干燥器的需要,减少地板空间的要求。
“Prior to using the Siemens PLCs, Thoreson-McCosh had a home-grown circuit board with some capabilities,” says Nick Skope, with Electro-Matic Products, Inc. “But it wasn’t expandable, it was really designed to do only the functions that each of the company’s specific machines needed. It did not have a network capability, so it could not talk via any industrial network to another machine. The machines were not capable of much more than a stand-alone, limited process.”
Electro-Matic Products是一家为工业自动化设备用户和制造商提供高技术自动化部件和服务的领导者。作为西门子技术中心,它为工业市场客户提供世界上最广泛的电气和电子产品、系统和服务。其技术范围从电路保护和能源管理系统到过程控制、工业软件和完全集成自动化解决方案。
Skope解释说:“当我们第一次与Thoreson-McCosh讨论扩大其设备生产线的控制能力时,我们意识到该公司需要一种更通用的控制器,客户可以很容易地使用。”“西门子带来的最大特点之一是,Thoreson-McCosh能够更好地满足其全球现有客户的升级、零部件和服务。”
电动MATIC推荐西门子SIMATIC S7-200系列Thoreson-Mccosh的微可编程逻辑控制器。该系统可以控制各种自动化应用,提供了一种紧凑的设计和强大的指令集,使S7-200控制器成为控制小型应用的理想解决方案。此外,各种CPU尺寸和电压以及基于Windows的编程工具提供了解决自动化问题所需的灵活性。SIMATIC S7-200的应用面积从更换简单的继电器和接触器延伸到更复杂的自动化任务。
每个紧凑的S7-200 CPU单元完全自包含,包括CPU,电源和输入/输出点(I / O)。它能够简单地离散控制,或使用PID和浮点数学能力进行模拟控制。通过添加扩展模块或操作员界面产品,可以轻松配置较大的系统,具有额外的I / O,通信或操作员接口要求。
SIMATIC S7-200提供实时控制,每条指令的布尔处理速度为0.37µs。这种快速的执行速度,结合西门子20Khz高速计数器、中断和20Khz脉冲输出,在要求高的实时应用程序中提供快速响应。
SIMATIC S7-200作为微PLC标准,SIMATIC S7-200可接受SIMATIC S7-200的现成。
“通过新的PLC,Thoreson McChosh的机器现在现在独立运行,但它是网络化的,可以灵活地连接到其他过程并在线过程中的计算机之间共享数据,”Skope说。“之前,其设备作为独立机器运营,没有能力。现在,Thoreson McChosh可以将其客户流程的网络连接,这可能正在进行广泛的不同行动。这种能力使其机器更加灵活,更改其设备的整体外观,感觉和能力。“
“定制控制器,就像Thoreson-McChosh使用的,在前端廉价,但在后端非常昂贵,从维护角度来看,”Skope继续。“该公司希望更具灵活性和功能,这一新平台提供。它具有成本效益和高度可扩展性。此外,该公司可以保护世界各地的零件和服务是一系列的。“
西门子200处理器能够处理非常基本的运动,它们具有高网络功能,相对高的I / O计数。他们建立在I / O中,但也是模块化的,这意味着它们可以建成。它们就像一个更大的PLC,但在更小的形状因素中。200上可用的网络功能完全灵活。
“西门子控制器在大多数塑料设施中是公认的标准设备,”西门子的客户经理Kimberly Cambell-Djuric说。“全球支持巨大的支持网络,适用于Thoreson-Mccosh等塑料OEM。所以他们可以做到最好的事情 - 这是创造过程,自动化过程 - 让我们做到最好的事情,这是为了提供自动化技术的正确解决方案。“
“这是一个支持的问题,确保设备能做它需要做的一切,”campbell - djuric继续说。“我们在前端帮助Thoreson-McCosh准确地理解如何使plc适应其设备流程。我们能够提供持续的支持。”
Thoreson-McChosh的一个新功能之一已添加新的PLC是时间约会信息,它表示事件的历史。如果有一些善良的失败,它的客户现在可以在时间戳它,更好地确定通过当时发生的事情发生了什么。时间戳可用于照亮特定机器中发生该问题的频率。它还可以实现对装载频率的统计分析。材料是不断从一台机器移动到另一台机器的。
在以前的控制系统中,没有能力对一台机器和另一台机器设置优先级。这种新功能使公司的客户更容易和更快地定位和解决塑料加工中的流动问题。
“新的PLC的可能性和能力是广泛的,”Muntz说。“我们不断增加功能以满足客户的要求。这些PLC允许我们灵活地增强我们的设施。机器之间还有更多通信。西门子PLC可以做到这一点。它们增强了我们机器的灵活性。通过以太网功能,我们的客户可以将我们的设备连接到植物范围的网络系统,我们以前无法做到的东西。它们还可以从他们可以设置连接的任何地方监控设备。我们现在可以拥有100个,而不是拥有八个I / O.我们可以通过客户的请求扩展输入和输出。“
Muntz补充道:“我们也喜欢这样的想法,即我们可以在需要的时候购买一辆、两辆或三辆,而不是一次购买100辆。”“在这方面,这是非常划算的。我们可以将我们需要在库存中携带的plc数量降到最低。对我们来说,这是一个完整的系统解决方案。”
关于西门子
西门子能源与自动化公司是西门子在美国的运营公司之一,总部位于佐治亚州亚特兰大郊区的阿尔法雷塔。西门子能源自动化有限公司(Siemens Energy & Automation, Inc.)为工业和建筑市场客户制造和销售世界上最广泛的电气和电子产品、系统和服务。其技术范围从电路保护和能源管理系统到过程控制、工业软件和完全集成自动化解决方案。该公司还拥有系统集成、技术服务和交钥匙工业系统的专业知识。
西门子AG(纽约证券交易所)是2006财年报道全球最大的全球电子和工程公司之一,据报道全球1074亿美元。公司近160年前,该公司是医疗,权力,自动化和控制领域的领导者,运输,信息和通信,照明,建筑技术,水技术和服务和家用电器。与其美国公司总部在纽约市,美国西门子的销售额为214亿美元,雇用大约67,000人在所有50个州和波多黎各。11世纪110世纪的全球业务是在美国的基础。西门子AG及其子公司在慕尼黑的全球总部设有190个国家的475,000人。
可以通过联系客户经理Nick Skope联系electromatic Products, Inc.;康涅狄格州工业园区23409号密歇根州法明顿山48335;电话248-478-1182;电子邮件naskope@electro-matic.com;www.electro-matic.com.。
距离Thoreson-Muntz联系,副总裁工程,请联系Jerry Muntz;1885年雷鸟,特洛伊,MI 48084;电话248-362-0960;电子邮件jerrym@thoresonmccosh.com;www.thoresonmccosh.com。
吉姆·麦克马洪(Jim McMahon)撰写了关于工业自动化的文章。