Politechnika Warszawska zleciła firmie Shemeck modernizację stanowiska wytłaczania. Zadanie to polegało na zbudowaniu nowoczesnej szafy sterowniczej, która zastąpiła przestarzały już system sterowania. Jednocześnie rozszerzając funkcjonalność całego stanowiska i umożliwiając dalszą jego modernizację przy użyciu najnowszych rozwiązań technologicznych.

Wytłaczarka T-45VS

       To ponad 50-letnia maszyna, znajdująca się w laboratorium Zakładu Przetwórstwa Tworzyw Sztucznych na Wydziale Mechanicznym Technologicznym Politechniki Warszawskiej. Od wielu lat pomaga ona kształcić nowe pokolenia inżynierów, a także służy do badania i rozwijania procesu wytłaczania. Maszyna ta była również istotnym elementem wielu prac doktorskich.
       Pomimo tak imponującego stażu, sterowanie wytłaczarką odbywało się przy użyciu przestarzałej już technologii, która uniemożliwiała dalsze rozbudowywanie stanowiska oraz mocno utrudniała jego naprawę.

Szafa sterownicza

       W związku z tym że sterownie stanowiskiem było przestarzałe, Zakład Przetwórstwa Tworzyw Sztucznych zdecydował się na modernizację. Firma Shemeck zbudowała nowoczesną szafę sterowniczą, w której skład wchodziły komponenty firmy Schneider Electric, Renu Electronics, Unitronics oraz Moxa.

Szafa sterownicza

       Główny element szafy sterowniczej jest sterownik PLC. RENU FP4101TN-E to połączenie 10 calowego panelu HMI ze sterownikiem PLC, który jednocześnie wykonuje program, a także służy jako interfejs dla operatora umożliwiając łatwe sterowanie całym procesem. Ten model sterownika może zostać wyposażony w maksymalnie pięć modułów rozszerzeń, które pozwalają na odczytywanie oraz wysyłanie odpowiednich sygnałów analogowych jak i cyfrowych. Sterownik komunikuje się także z innymi elementami szafy sterowniczej, takimi jak falowniki oraz pozostałe moduły wejść/wyjść, przy pomocy protokołu Ethernet, RS232 i RS485. Urządzenie to pełni również ważną funkcję archiwizacji odczytywanych pomiarów z czujników znajdujących się na wytłaczarce.

PLC+HMI firmy Renu Electronics

       Unitronics (UMI-0220EE-B1) to falownik mogący zasilić silnik trójfazowy o maksymalnej mocy 22kW. Steruje on prędkością obrotową silnika napędzającego ślimak wytłaczarki. Posiada on wbudowane zabezpieczenia przez zwarciem, przeciążeniem oraz zanikiem fazy. Sterowanie prędkością obrotową może odbywać się przy użyciu potencjometru, regulatora PID lub przy pomocy sterownika PLC, który komunikuje się z falownikiem poprzez port RS485, używając protokołu MODBUS. Falownik posiada również ważną funkcję STO, która pozwala na awaryjne zatrzymanie silnika w sytuacji wciśnięcia stopu awaryjnego.

Falownik Unitronics

       Szafa sterownicza wyposażona jest w szereg elementów, zabezpieczających cały układ. W znacznej większości są to komponenty firmy Schneider Electric. Stosowanie takich elementów pozwala na zapewnienie prawidłowej pracy oraz zapewnienie prawidłowego działania układu w sytuacjach awaryjnych. Są to między innymi takie elementy jak:

•     ●  Wyłączniki nadprądowe – Zabezpieczają zarówno cały układ, jak i poszczególne. komponenty, przed zwarciem oraz         przeciążeniem.
•     ●  Wyłączniki silnikowe – Chronią silniki przed zwarciem, przeciążeniem oraz zanikiem fazy.
•     ●  Przekaźnik nadzorczy – Kontroluje kolejność faz oraz zanik napięcia.
•     ●  Przekaźnik bezpieczeństwa – Jest to najważniejszy element z punktu widzenia bezpieczeństwa, który bezpośrednio         współpracuje ze stopem awaryjny, potocznie zwanym grzybem. Przekaźnik bezpieczeństwa zezwala na pracę całego         układu, kiedy przycisk stopu awaryjnego nie jest wciśnięty.
•     ●  Styczniki i przekaźniki – Służą do załączania elementów wykonawczych w szafie sterowniczej.

Komponenty firmy Schneider Electric

Podsumowanie

       Modernizacja sterowania stanowiska odbyła się przy użyciu nowoczesny rozwiązań, dzięki czemu pozwoliła ona na zwiększenie kontroli nad procesem wytłaczania, jednocześnie umożliwiając łatwą i prostą wymianę komponentów na nowe, gdy zostaną one uszkodzone lub gdy zostanie podjęta decyzja o dalszej modernizacji wytłaczarki.

Przygotował: Rafał Sieradzki