AVTOMATIZACIJA TRAČNE ŽAGE ZA - core.ac.uk · III Avtomatizacija tračne žage za rezanje kovin Prvomajska SELECT-O-MAT 320 KLJUČNE BESEDE: avtomatizacija, programabilni krmilnik,

Jure Batorek

AVTOMATIZACIJA TRAČNE ŽAGE ZA

REZANJE KOVIN PRVOMAJSKA

SELECT-O-MAT 320

Diplomsko delo

Maribor, september 2012

I

AVTOMATIZACIJA TRAČNE ŽAGE ZA REZANJE KOVIN

PRVOMAJSKA SELECT-O-MAT 320

Diplomsko delo

Študent: Jure Batorek

Študijski program: Visokošolski strokovni

Elektrotehnika

Smer: Avtomatika in robotika

Mentor: izr. prof. dr. Aleš Hace

II

III

Avtomatizacija tračne žage za rezanje kovin

Prvomajska SELECT-O-MAT 320

KLJUČNE BESEDE:

avtomatizacija, programabilni krmilnik, operacijski panel, frekvenčni pretvornik, tračna

žaga za rezanje kovin.

UDK: 007.52:004.45(043.2)

POVZETEK:

V diplomski nalogi je podrobneje predstavljena avtomatizacija tračne žage Prvomajska

SELECT-O-MAT-320. Avtomatizacija je predstavljena v smislu načrtovanja, izbire strojne

in programske opreme, ki so potrebne za zanesljivo delovanje v industrijskem okolju.

Podrobneje je opisana zasnova krmilja, krmilnik HITACHI serije EH in njegova zgradba,

frekvenčni pretvornik ter delovanje naprave v ročnem in avtomatskem režimu. Opisan je

tudi programski del in izvedba programa z diagramom poteka, zagon in testiranje. Z

avtomatizacijo projekta smo pripomogli k povečanju proizvodnje za že obstoječem stroju,

ter k večji varnosti in boljšim delovnim razmeram.

IV

Automatization of the metal cutting band saw

Prvomajska SELECT-O-MAT 320

KEY WORDS:

automatization, programmable logic controler, operation panel, frequency inverter, metal

cutting band saw.

UDK: 007.52:004.45(043.2)

ABSTRACT:

We represent a detailed description of automatization of the metal cutting saw Prvomajska

SELECT-O-MAT 320. Automatization is presented in terms of planning and choice of

software and hardware, required for reliable operation in the industrial environment. A

detailed description on the design of control system, controller HITACHI EH series and its

structure, the inverter and the operation of the machine in manual and automatic mode is

provided. It also outlines the programming and implementation of the program with

flowchart and start testing. The automatization project has contributed to an increase in

production and greater security and better working conditions for employees.

V

VSEBINA

1 UVOD................................................................................................................................................. 1

2 SPLOŠNI OPIS NAPRAVE..................................................................................................................... 4

2.1 MEHANSKA ZASNOVA ............................................................................................................................... 4

2.2 KRATEK OPIS DELOVANJA ........................................................................................................................... 7

3 PROJEKTNE ZAHTEVE IN IZHODIŠČA .................................................................................................. 9

4 ANALIZA MOŽNIH REŠITEV, DIMENZIONIRANJE IN OPIS IZBRANE STROJNE OPREME ...................... 12

4.1 SPLOŠNO O IZBRANI STROJNI OPREMI ......................................................................................................... 12

4.2 DIMENZIONIRANJE.................................................................................................................................. 14

4.3 SERIJA EH 150 .................................................................................................................................... 19

4.3.1 Krmilnik HITACHI EH 150 EH CPU 104A ................................................................................... 19

4.3.2 Digitalni Vhodni in izhodni moduli ........................................................................................... 26

4.3.3 Operacijski panel EH TD 05 ...................................................................................................... 29

4.4 FREKVENČNI PRETVORNIK HITACHI L100 .................................................................................................... 33

5 KONFIGURACIJA STROJNE OPREME ................................................................................................. 41

5.1 KONFIGURACIJA PLK ............................................................................................................................... 42

5.1.1 Programiranje v ACTWIN ......................................................................................................... 50

5.2 KONFIGURACIJA OPERACIJSKEGA PANELA..................................................................................................... 55

5.2.1 Programiranje v EH TD 05 Configorator-ju .............................................................................. 56

5.2.2 Alarmi ...................................................................................................................................... 58

5.3 KONFIGURACIJA FREKVENČNEGA PRETVORNIKA ............................................................................................ 61

6 KRMILNI PROGRAM IN DELOVANJE NAPRAVE ................................................................................. 63

6.1 KRMILNE FUNKCIJE DELOVANJA ................................................................................................................. 63

6.2 PROGRAM ZA PLK .................................................................................................................................. 67

6.3 VODENJE NAPRAVE ................................................................................................................................. 74

6.4 POSLUŽEVANJE OPERACIJSKEGA PANELA ...................................................................................................... 77

7 ZAGON IN TESTIRANJE NAPRAVE ..................................................................................................... 78

8 SKLEP ............................................................................................................................................... 81

9 LITERATURA IN VIRI ......................................................................................................................... 83

VI

KAZALO SLIK

Slika 2.1: Prikaz gibanja podajalne mize in tračnega dela žage ............................................ 5

Slika 2.3: Skica primeža ........................................................................................................ 6

Slika 2.4: Slika tračne žage.................................................................................................... 6

Slika 2.5: Diagram poteka delovanja naprave ....................................................................... 8

Slika 4.1: Krmilni del .......................................................................................................... 14

Slika 4.2: Močnostni del ...................................................................................................... 16

Slika 4.3: Komandni pult ..................................................................................................... 16

Slika 4.4: Močnostni del krmilja – motorji.......................................................................... 17

Slika 4.5: Močnostni del krmilja – ventili ........................................................................... 17

Slika 4.6: Vezalna shema- komandi pult ............................................................................. 18

Slika 4.7: Zgradba modularnega krmilnika ......................................................................... 20

Slika 4.8: Zgradba centralno procesne enote ....................................................................... 21

Slika 4.9: Zgradba napajalni ................................................................................................ 23

Slika 4.10: Prikaz priklopa napajalnika EH-PSA ter njegova blokovna shema .................. 24

Slika 4.11: Podnožje modularnega krmilnika...................................................................... 25

Slika 4.12: Vhodni modul EH-XD16 .................................................................................. 27

Slika 4.13: Izhodni modul EH-YR16 .................................................................................. 28

Slika 4.14: Operacijski panel EH-TD05 .............................................................................. 30

Slika 4.15: Povezava operacijskega panela s PC ................................................................. 31

Slika 4.16: Povezava operacijskega panela in krmilnika .................................................... 31

Slika 4.17: Vezalna shema komunikacijskega kabla med panelom in krmilnikom ........... 32

Slika 4.18: Frekvenčni pretvornik Hitachi L100 ................................................................. 33

Slika 4.20: Prikazovalnik frekvenčnega pretvornika in funkcijske tipke ............................ 37

Slika 4.21: Prikazovalnik frekvenčnega pretvornika in funkcijske tipke ............................ 38

Slika 5.1: Prvi korak pri kreiranju novega projekta............................................................. 42

Slika 5.3: Tretji korak izbira načina programiranja ............................................................. 43

Slika 5.4: Prenos konfiguracije krmilnika na PC ................................................................ 44

Slika 5.5: Potrditev uspešnega prenosa konfiguracije krmilnika na PC .............................. 44

Slika 5.6: Nov projekt – glavno okno .................................................................................. 45

Slika 5.8: Konfiguracija izhodov ......................................................................................... 47

VII

Slika 5.10: PLC status information – PLC error ................................................................ 48

Slika 5.12: Opis napak frekvenčnega pretvornika – Remote status .................................... 49

Slika 5.13: Opis napak frekvenčnega pretvornika – Link ststus ......................................... 50

Slika 5.14: Kreiranje novega simbola................................................................................. 51

Slika 5.15: Lastnosti simbola .............................................................................................. 52

Slika 5.16: Izhodni simbol ................................................................................................... 53

Slika 5.17: Aritmetično okno .............................................................................................. 53

Slika 5.18: Izbira sistemske funkcije ................................................................................... 54

Slika 5.19: Določanje členov funkcije ................................................................................. 54

Slika 5.20: Napajalno – komunikacijsko vezje OP ............................................................. 55

Slika 5.22: Zaslonske slike OP ............................................................................................ 56

Slika 5.23: Konfiguriranje programske slike za zajemanje podatkov ................................. 57

Slika 5.24: Konfiguracija programske slike za izpis podatkov ........................................... 57

Slika 5.25: Izpis alarm v programski sliki ........................................................................... 58

Slika 5.26: Seznam alarmov ................................................................................................ 59

Slika 5.27: Nastavitev notranjega izhoda za proženje alarma ............................................. 60

Slika 6.1: Krmilni program - ročni cikel ............................................................................. 67

Slika 6.2: Krmilni program - vklop, izklop in izklop v sili ................................................. 69

Slika 6.3: Krmilni program - avtomatski cikel .................................................................... 70

Slika 6.4: Krmilni program -avtomatski cikel ..................................................................... 71

Slika 6.5: Štetje in sistemski ukazi za OP ........................................................................... 72

Slika 6.6: Krmilni program - alarm ..................................................................................... 72

Slika 6.7: Diagram poteka delovanja avtomatskega cikla ................................................... 73

Slika 6.8: Krmilni pult naprave ........................................................................................... 74

Slika 6.9: Razporeditev tipk na komandnem pultu.............................................................. 75

Slika 6.10: Zaključen projekt v obratovanju ....................................................................... 76

Slika 6.11: Funkcijske tipke na operacijskem panelu.......................................................... 77

Slika 6.12: Vnos števila cikov ............................................................................................. 77

VIII

KAZALO TABEL:

Tabela 4.1: Predstavitev zgradbe krmilnika ........................................................................ 20

Tabela 4.7: Opis zgradbe vhodnega modula EH-XD16 ...................................................... 27

Tabela 4.8: Lastnosti vhodnega modula EH-XD16 ............................................................ 28

Tabela 4.10: Lastnosti izhodnega modula EH-YR16 .......................................................... 29

Tabela 4.13: Opis napak frekvenčnega pretvornika ............................................................ 40

Tabela 5.3: Parametri frekvenčnega pretvornika Hitachi L100 skupina F .......................... 62

Tabela 6.1: Vhodni signali krmilja - 1. Vhodni modul ....................................................... 63

Tabela 6.2: Vhodni signali krmilja - 2. Vhodni modul ....................................................... 64

Tabela 6.3: Izhodni signali krmilja ...................................................................................... 65

Tabela 6.4: Tabela programskih markerjev ......................................................................... 66

Tabela 6.5: Uporabljeni sistemski ukazi.............................................................................. 66

Tabela 6.6 Pomen kratic iz diagrama avtomatskega cikla .................................................. 73

IX

UPORABLJENE KRATICE:

PPK Pomnilniško Programirljiva Krmilja

PLK Programabilni Logični Krmilnik

CPE Centralno Procesna Enota

OP Operacijski Panel

LAD Lestvični Diagram(Ladder Logic)

RAM Random Access Memory

PC Personal Computer

Avtomatizacija tračne žage Prvomajska SELECT-O-Mat 320

1

1 UVOD

V industriji se vsakodnevno srečujemo z izzivi, kako zmanjšati proizvodne stroške in kako

v najkrajšem času priti do kakovostnega izdelka. Trg je v zadnjih letih preplavilo veliko

število cenenih izdelkov, kateri so izdelani iz slabših materialov, njihova obdelava pa je

nenatančna oz. slabša, kot bi morala biti. Zaradi tega se je morala proizvodnja prilagoditi v

smeri zmanjševanja stroškov izdelave, višanje ravni kvalitete ter zmanjševanjem

obratovalnih stroškov. Sledeče zahteve hitro vodijo v avtomatizirano proizvodnjo. Ker je

nakup novih kvalitetnih strojev in opreme veliko finančno breme, nakup cenenih strojev pa

se velikokrat izkaže kot ne rentabilen zaradi velikih stroškov vzdrževanja prav tako pa je

težava v dobavi nadomestnih delov zaradi dolgih rokov, ki so lahko tudi več mesecev.

Marsikatero podjetje si tako ne more privoščiti celostne avtomatizacije proizvodnje z

novimi stroji. Zaradi tega je optimalno, da avtomatizacijo izvedemo v posameznih

oddelkih proizvodnje in izkoristimo že obstoječa sredstva. Pri takšni izvedbi se obnovijo

stroji starejše izdelave. Za njih je značilno, da so mehansko zelo močno zasnovani in zaradi

tega natančni in stabilni. Te lastnosti jih odlikujejo v smislu natančnosti pri izdelavi, zaradi

njihove masivnosti pa so zunanji vplivi, kot so vibracije iz drugih linij proizvodnje,

trenutna temperaturna nihanja itd. zelo majhni. Njihova slaba lastnost so zastarela krmilja

zaradi katerih so nezanesljivi v smislu številnih okvar in hitrosti delovanja. Okvare se zelo

pogoste predvsem zaradi relejskih izvedb krmilj. Ker ima vsak rele določeno življenjsko

dobo oz. določeno število vklopov, se obrabi in njegovo delovanje ni več zanesljivo,

diagnosticiranje take napake pa je težavno, saj lahko v določenem trenutku dela, v

naslednjem pa več ne. Stroji so zaradi izvedbe takšnega krmilja in preklopnih časov zelo

počasni, s tem pa se višajo obratovalni stroški proizvodnje. Smiselno je, da za takšne

stroje, ki so mehansko dobro ohranjeni in masivni, izdelamo popolnoma nova krmilja ter

stroje tako posodobimo, poskrbimo za zanesljivo delovanje in jim povečamo hitrost

delovanja. Z takšnim gospodarjenjem dosežemo ekvivalentnost nakupu novih strojev

višjega cenovnega razreda, ker dosežemo veliko natančnost in odpornost ter izvedbo

krmilja z najsodobnejšimi elementi, za katere imamo garantirane nadomestne dele, prav

tako pa imamo za takšne stroje zagotovljen servis. Avtomatizacijo oz. posodabljanje je


2

najbolje začeti na začetku proizvodnje linije, npr. pri razrezu materiala, ker bomo s tem

dosegli trenutno preveliko število surovcev za proizvodnjo kljub manjši zmogljivosti v

nadaljnji proizvodnji, vendar se bo to takoj izenačilo, ko bomo začeli z posodabljanjem oz.

avtomatizacijo nadaljnjih delov proizvodnje. Tako smo kot prvo zagotovili dovolj

pripravljenega materiala, da bo tudi v kasnejših fazah proizvodnja potekala nemoteno.

Ker je strežba CNC strojem z materialom pri izdelkih večjih presekov zelo težavna ali pa

celo nemogoča, velikokrat ni možno računati na podajalne naprave, ki stroj oskrbujejo z

daljšo palico materiala. Ker je material zelo težek, ga je naporno nalagati v podajalno

napravo, prav tako pa zaradi velike mase prihaja do močnih vibracij, zaradi katerih

izgubljamo na kvaliteti, izdelki so manj natančni, obdelava pa je slabša. Močne vibracije so

eden izmed krivcev za številne mehanske obrabe in okvare strojev. S takšno strežbo slabo

vplivamo na kvaliteto proizvodnje, prav tako pa povečujemo obratovalne in vzdrževalne

stroške. Da se izognemo negativnim vplivom je potrebno palice materiala predhodno

razrezati na zahtevano dolžino. Za optimizacijo tega potrebujemo žago, ki bo delovala

samostojno in bo dovolj hitra, da bo zagotavljala pravšnje število surovcev za nadaljnjo

proizvodnjo.

Podjetje, ki je naročnik predelave tračne žage, je specializirano za izdelavo ventilov velikih

presekov za plinsko in naftno distribucijo, katere izvažajo v celotno Evropo in po svetu.

Zraven primarne dejavnosti se ukvarjajo tudi z orodjarstvom, izdelujejo najrazličnejša

orodja za steklarsko in avtomobilsko industrijo, prav tako pa se ukvarjajo z izdelavo raznih

kovinskih konstrukcij za stroje. Za izdelavo proizvodov imajo na začetku proizvodnje

linije dve tračni žagi, ki zagotavljata surovce za nadaljnjo obdelavo na CNC strojih za

struženje in rezkanje. Ker je distribucija surovcev zaradi zastarelosti primarne žage postala

nestabilna in prepočasna, so se po posvetovanju odločili za kompletno električno in

hidravlično obnovo. Žaga je starejše izdelave in je konstrukcijsko zelo masivna in

mehansko dobro ohranjena, vendar je zaradi zastarelosti krmilja postala nezanesljiva in

zaradi pomanjkanja zaščitnih elementov nevarna za delo.

Pri predelavi žage je sodelovalo podjetje Kajzer d.o.o. ki se ukvarja z servisom, predelavo

in obnovo CNC strojev ter z avtomatizacijo manjših strojev. Pri mehanskih spremembah in

pri zamenjavi hidravličnega dela so sodelovali vzdrževalci iz podjetja, ki je naročilo


3

predelavo. Naloga sodelujočih je bila uskladitev vseh predlogov in tehničnih rešitev za

hitrejše in natančnejše delovanje ter za čim lažje upravljanje, ki bo omogočalo operaterju,

da bo njegovo delo enostavnejše, kot je bilo do sedaj. Krmilni sklop je zajemal načrtovanje

vseh funkcij stroja in na podlagi tega izdelavo novega krmilja ter komandnega pulta stroja,

zamenjava vseh obstoječih stikal z novimi, njihova montaža in dodatna montaža

manjkajočih stikal za varnostne funkcije. Na celotnem stroju so zamenjane vse žice do

aktuatorjev in stikal tako je je popolnoma na novo ožičen. Po zaključku montaže smo

napisali program za PLK in operacijski panel. Krmilje smo načrtovali s programskim

orodjem EPLAN, s katerim je bil izdelan tudi elektro načrt.

V diplomskem delu opisujemo avtomatizacijo in popolno rekonstrukcijo tračne žage

Prvomajska SELECT-O-MAT 320. Avtomatizacije je predstavljena v smislu izbire,

konfiguracije in programiranja izbranih naprav, ki so potrebne za zanesljivo delovanje.

Opisan je tudi zagon, testiranje in delovanje naprave. Kot prvo bo za lažjo predstavo podan

splošen opis naprave in njeno mehansko delovanje. V naslednjih poglavjih bodo opisane

projektne zahteve, ki jih je podal naročnik in analiza možnih rešitev glede na podane

zahteve, želje operaterja in mehanske zmogljivosti stroja in sicer v obliki izbora

programske in strojne opreme. V nadaljevanju sledi opis izbrane strojne opreme

HITACHI, med katerimi se nahaja krmilnik, operacijski panel in frekvenčni pretvornik.

Prikazan bo potek konfiguriranja strojne opreme, diagram poteka avtomatskega cikla

krmilnega programa ter opis zaslonskih funkcij na operacijskim panelu. Posebej bomo

opisali zagon in delovanje naprave v ročnem in avtomatskem režimu.


4

2 SPLOŠNI OPIS NAPRAVE

2.1 Mehanska zasnova

Žaga je zasnovana za vsakodnevno industrijsko uporabo. Na njej se režejo različno velike

serije kovinskih palic raznih oblik ter trdote, najpogosteje pa je to jeklo. Sama konstrukcija

je zelo robustna, kar zagotavlja natančno delovanje in odpornost na mehanske poškodbe in

vibracije, ki so prisotne pri nalaganju težkih palic materiala. Podnožje žage je zelo stabilno

in je podaljšano v podajalno mizo, katera je sestavljena iz hidravličnega primeža ter

hidravličnega cilindra za dodajanje in dvigovanje. Na podnožju pod rezilnim lokom je

vgrajen enak hidravlični primež, kot na podajalni mizi, ki služi vpetju palice med

rezanjem. Hidravlični aktuatorji – cilindra za vpetje ter cilinder za dodajanje in dvigovanje

so krmiljeni preko električnega krmilja s hidravličnimi ventili. List tračne žage poganja

asinhronski motor, tega pa krmilimo s frekvenčnim regulatorjem, ker je za različne

materiale in tipe lista potrebna regulacija hitrosti vrtenja. Tlak, potreben za delovanje

hidravličnih aktuatorjev zagotavlja črpalka, katera je nameščena v podnožju stroja. Med

samim rezanjem se list hladi in maže z emulzijo, katero dovaja vodna črpalka in je

nameščena v podnožju tako, da se uporabljena tekočina steka nazaj v rezervoar. Padanje

tračnega loka oz. hitrost rezanja se regulira ročno z mehanskim regulacijskim povratnim

ventilom, ki je vgrajen na povratni cevi dvižnega hidravličnega ventila. Za varovanje je

vgrajen nepovratni ventil, ki omogoča dviganje in ne omogoča spuščanja rezilnega loka,

kadar ni krmilnih pogojev za to. Višino dviga je možno nastavljati z končnim stikalom,

žaga tako deluje hitreje, saj se izognemo nepotrebnemu mrtvemu hodu.


5

Slika 2.1: Prikaz gibanja podajalne mize in tračnega dela žage

Slika 2.2: Prikaz podajanja materiala ter gibanja primežev

Primeža delujeta tako, da stisneta palico materiala kadar je prisoten tlak olja iz ventila, v

prvotno pozicijo pa se vračata s pomočjo vzmeti. Cilindra, ki ju poganjata, sta tako

enosmerna.


6

Slika 2.3: Skica primeža

Cilinder za podajanje palic je dvosmeren in nepovraten, torej se giba v eno smer dokler

dobiva olje iz ventila ter ob prenehanju dovajanja ostane v poziciji.

Slika 2.4: Slika tračne žage

PODAJALNA

MIZA

ZAD. PRIMEŽ

SP. PRIMEŽ

MOČ. EL.

OMARA

HID. AGREGAT

ČRP. ZA

VODO

KRMIILNA EL. O. IN

KOMANDNI PULT

TRAČNI LOK


7

2.2 Kratek opis delovanja

Žaga deluje v ročnem in avtomatskem režimu. Ročni režim je namenjen preizkusu

delovanja vseh funkcij stroja ter rezanju posameznih kosov brez avtomatskega dodajanja.

Ko je palica materiala poljubne dolžine vpeta v prvem primežu, je pripravljena za razrez.

Kot prvo lahko izvedemo poravnalni rez, v kolikor je to potrebno. Delavec lahko ročno

dodaja material in ga reže na poljubno dolžino. V avtomatskem režimu na operacijskem

panelu nastavimo število želenih rezov. Z drsnim stikalom nastavimo zahtevano dolžino

odrezanega surovca in višino dviga rezilnega loka žage. Ko vklopimo delovanje v

avtomatskem ciklu se bo rezanje izvajalo tako dolgo, dokler ne bo doseženo število želenih

rezov ali dokler ne zmanjka materiala po sledečem postopku. Horizontalno in vertikalno

gibanje žage je omejeno s končnimi stikali. Pri horizontalnem gibanju nastavimo končno

želeno dolžino surovca. Pri vertikalnem gibanju pa nastavimo dvig rezilnega loka žage in

sicer glede na obliko in dimenzije palice materiala, ki jo bomo rezali. Višino nastavimo

tako, da je list žage cca 5 mm nad materialom pred začetkom rezanja, s tem se izognemo

velikemu mrtvemu hodu žage oz. prilagodimo njen delovni prostor. Ko sta nastavljena ta

parametra, ki ju moramo nastaviti ročno, lahko pričnemo z avtomatskim rezanjem. Prvi

primež drži palico materiala dokler se izvaja rezanje in se rezilni lok ne dvigne. Med tem

drugi primež, ki je vgrajen na podajalni mizi potuje v končno pozicijo in stisne palico

materiala. Ko se je končalo rezanje in se je rezilni lok dvignil, začne s potovanjem do

sprednjega stikala, ki ga ustavi. Ko doseže to pozicijo, prednji primež stisne palico in se

prične nov cikel, drugi primež pa jo spusti in začne z gibanjem v končno pozicijo, kjer

čaka na zaključen rez materiala. List žage se med rezanjem hladi z emulzijo, katere

dovajanje zagotavlja vodna črpalka.


8

Slika 2.5: Diagram poteka delovanja naprave


9

3 PROJEKTNE ZAHTEVE IN IZHODIŠČA

Projektne zahteve so bile podane s strani naročnika na podlagi predhodnega ogleda in

posveta glede delovanja in želenih funkcij stroja, njegovih končnih zmogljivostih in

pregledu delovanja naprave. Želja naročnika je bila, da se izkoristijo vsi elementi, ki so še

funkcionalni, predvsem hidravlični, da bi se s tem zmanjšali stroški predelave. Zaradi tega

smo ohranili stare hidravlične cilindre, kateri delujejo brezhibno in motorje za pogon lista

žage ter hidravlične in vodne črpalke. Glede izbire strojnih ter ostalih električnih

komponent niso bile podane zahteve, tako da smo imeli pri izbiri proste roke.

Krmilnik:

- HITACHI EH 150;

- Napajalnik 230 v AC(vhod) 24V DC(izhod);

- CPU kartica EH CPU 104 A;

- 2x digitalna vhodna kartica 16 vhodov EH XD 16;

- Relejska izhodna kartica 16 izhodov EH YR 16;

- Operacijski panel EH TD 05.

Pogon lista :

- Frekvenčni pretvornik HITACHI L100 ;

- Obstoječi asinhronski motor U=400V 6,3A.

Hidravlika:

- 6x ventil REXROTH 4WE6D53/ OFAG24NK4;

- 2x enosmerni cilinder z vzmetnim vračanjem (primeža);

- Cilinder za dvig z mehansko regulacijo padanja;

- Dvosmerni cilinder brez vzmetnega vračanja;

- Hidravlična črpalka U=400V I= 3,2A z pripadajočim rezervoarjem.

Voda:

- Črpalka za vodo U=400V I=2,1A.


10

Krtača na električni pogon za čiščenje lista:

- Priprava v krmilju za možno dograditev krtače za čiščenje lista žage, v kolikor bo

to potrebno v prihodnosti;

- Predvidena motorska zaščita 1-1,6A.

Dodajanje materiala :

- Trdi naslon.

-

Napenjanje lista žage je izvedeno ročno in mora biti optimalno glede na izbiro materiala.

Dvigovanje rezilnega loka žage je izvedeno hidravlično in sicer je omejeno med stikali S1

in S2. Stikalo S2 je ročno nastavljivo, z njim nastavimo želeno višino dviga rezilnega loka

žage. Podajanje materiala je izvedeno z dvosmernim hidravličnim ventilom, ki premika

zadnji primež, njegovo gibanje pa je omejeno med stikali S3 in S4. Stikalo S4 je ročno

nastavljivo, ob njem pa je vgrajen merilni trak in z njegovo nastavitvijo opredelimo končno

dolžino odrezanega surovca. Zadnji primež je opremljen z stikalom S5, ki služi za

indikacijo prisotnosti materiala; v kolikor zmanjka palice materiala na to opozori

operaterja in avtomatski ciklus se ustavi. Zaščitna pokrova kolotekov tračnega lista žage

sta zaščitena pred odpiranjem med delovanjem s stikali S6 in S7, kar operaterju

onemogoča ročni poseg in nastavljanje rezilnega lista. Za indikacijo vpetja v primežu

skrbita tlačni stikali S8 in S9, vsako za posamezen primež. Ko je palica vpeta, sveti lučka v

preklopniku na komandnem pultu. Vsa stikala in hidravlični ventili so napajani s 24V DC.

Naprava mora v ročnem režimu delovati tako, da operater lahko posebej vpenja v prvi ali

drugi primež. Omogočeno mora biti dodajanje ali odvzemanje materiala, ki se ne uporablja

v avtomatskem ciklu ter dvig rezilnega loka kadarkoli in vklop vode sočasno, kadar se

izvaja žaganje. Nastavitev hitrosti lista je izvedena z več obratnim potenciometrom,

katerega vrtljaji so opremljeni z številčnico in blokado tako, da je trenutna hitrost lista

vidna v številu obratov na potenciometru. V ročem režimu morajo biti tako omogočene vse

funkcije stroja ter njihov preizkus in uporaba za rezanje posameznih kosov.


11

V samem sklopu delovanja mora imeti stroj možnost preklopa med ročnim in avtomatskim

delovanjem. V avtomatskem delovanju ima operater možnost nastavitve števila želenih

odrezanih kosov surovcev. Ob nastavi ročnih parametrov, to je višina dviga ter dolžina

dodajanja, žaga deluje popolnoma samostojno, dokler ni doseženo število kosov ali ne

zmanjka materiala.

Za krmilje naprave je bil izbran proizvajalec HITACHI, saj je eden izmed vodilnih

svetovnih proizvajalcev z dobrim zastopanjem pri nas. Z njihovimi proizvodi pa imajo v

podjetju dolgoletne pozitivne izkušnje in številne zaključene projekte. Dodatno prednost

prinese tehnična podpora in širok izbor komponent za avtomatizacijo.

Slika 3.1: Principielna blokovna shema krmilnega sistema


12

4 ANALIZA MOŽNIH REŠITEV, DIMENZIONIRANJE IN

OPIS IZBRANE STROJNE OPREME

4.1 Splošno o izbrani strojni opremi

Strojna in posledično tudi programska oprema se je v zadnjih tridesetih letih korenito

spreminjala in razvijala v koraku s povečano proizvodnjo in človeškimi potrebami.

Gonilna sila je bila torej potreba po velikem naboru raznih izdelkov, ki so v naši vsakdanji

uporabi. Stroji z obstoječimi krmilji so postali prepočasni za tempo proizvodnje in so se

zaradi tega začela razvijati nova krmilja, ki so se iz leta v leto spreminjala in nadgrajevala.

Z razvojem elektronskih komponent so krmilja postajala zmogljivejša, hitrejša,

zanesljivejša in fizično manjša. Programska oprema je postala enostavnejša za uporabo in

predvsem preglednejša. Poseben prispevek k temu so prinesli grafični vmesniki, ki so

izjemno pregledni in enostavni za uporabo. Sodobni programi nam prav tako omogočajo

''programiranje v živo'', kar pomeni, da lahko izvajanje programa na PLK spremljamo na

osebnem računalniku in tako lažje odkrivamo morebitne napake ali okvare na stroju oz. v

procesu. Stara krmilja so bila izvedena predvsem z elektromehanskimi elementi kot so na

primer releji, le ti pa imajo kar nekaj slabosti, kot so: mehanska obraba, življenjska doba je

določena s številom vklopov, imajo relativno veliko porabo in dolge preklopne čase.

Izvedbe relejev so bile velike in so zavzemali veliko prostora, prav tako pa so občutljivi na

zunanje vplive, npr. oksidacijo kontaktov zaradi vlage. Zaradi naštetih lastnosti je bilo

težko graditi velika in zahtevna krmilja, ki bi delovala brezhibno in bi bila relativno

enostavna za vzdrževanje. Razvoj elektronskih komponent je prinesel prve pomnilniško

programirljive krmilnike (PPK). Sistemi PPK so sestavljeni iz procesnega krmilnika,

katerega sestavljata mikroprocesor in programski krmilnik, sama zgradba pa je zelo

podobna mikroračunalnikom. Krmilnik iz proizvodnega procesa prejema podatke v obliki

električnih signalov iz raznih senzorjev ali stikal. Nato jih v procesorju obdela in posreduje

nazaj v sistem – krmili aktuatorje. Glavni predstavnik PPK je programirljivi logični

krmilnik (PLK).


13

Za pregled dogajanja v avtomatiziranem proizvodnem procesu uporabljamo kontrolne

plošče – operacijske panele, ki so vgrajeni v delovnih pultih. Njihovo funkcionalnost

določimo s konfiguracijo in ustreznim uporabniškim programom. Preko povezave, ki je

vzpostavljena med operacijskim panelom in krmilnikom lahko aktivno vplivamo na

proizvodni proces in iz njega zajemamo podatke – nadzorujemo dogajanje v procesu.

Preko povezave lahko spreminjamo ključne parametre, izbiramo režime delovanja,

prikazujemo napake in aktiviramo operacije znotraj avtomatiziranega procesa.

Glede na obliko in kompleksnost lahko imamo različne oblike prikaza:

- Prikaz v obliki luči in izpisanih števil, ki temelji na stanju binarnih vhodov in

izhodov.

- Prikaz s tekstovnim prikazovalnikom, ki je lahko eno ali več vrstičen.

- Prikaz z grafičnim zaslonom, ki je lahko kos zahtevnejšim procesom.

- Uporaba ločenega računalnika.


14

4.2 Dimenzioniranje

Na podlagi projektnih zahtev in izhodišč smo dimenzionirali potrebno strojno opremo za

krmiljenje in upravljanje ter zanesljivo delovanje naprave. Kot glavni del krmilja smo

najprej izbrali tip krmilnika. Pri izbiri smo upoštevali zahtevnost operacij in funkcij, ki jih

krmilnik izvaja. Krmilnik lahko izberemo iz široke palete ponudbe različnih proizvajalcev

in serij, ki se delijo glede na kompleksnost. Krmilniki so tako lahko kompaktni, modularni,

eno procesorski ali več procesorski.

Slika 4.1: Krmilni del

Izbran je bil modularen krmilnik proizvajalca HITACHI, serije EH 150, ki zaradi svoje

modularnost omogoča lažje nadgradnje na stroju, obenem pa med samim izvajanjem

predelave ob morebitnih spremembah ne bo omejeval nadgradnje s številom vhodov in

izhodov. Modularni krmilniki imajo tudi to prednost, da ob morebitni okvari enega dela ni

potrebno zamenjati kompletnega krmilnika, ampak samo določen modul, kar bistveno

skrajša čas popravila. Krmilnik te serije je industrijske izvedbe, kar pomeni, da je odporen

na vibracije, nihanje temperature, povišano vlago ter ostale vplive v proizvodnji.


15

Opremljen je z napajalnikom, ki napaja centralno procesno enoto ter vhodne in izhodne

module. Za zajemanje signalov iz stikal, tipk in preklopnikov na stroju potrebujemo dve

digitalni vhodni kartici s 16 vhodi. Vklop signalnih lučk, hidravličnih ventilov, črpalk in

pogona lista na stroju je izveden preko digitalne relejske izhodne kartice s 16 izhodi.

Preko digitalne izhodne relejske kartice bi lahko direktno prožili ventile ter kontaktorje za

vklop aktuatorjev, vendar je to izvedeno preko dodatnih relejev in sicer tako, da najprej

vklopimo rele, ta pa preko svojih močnostnih kontaktov vklopi aktuator. S tem povečamo

življenjsko dobo izhodne digitalne relejske kartice, saj bistveno zmanjšamo tok, ki teče

skozi njene kontakte. V primeru, da bi tuljava v hidravličnem ventilu pregorela, bi bil

posledično preobremenjen izhod na relejski kartici in bi zgorel, ker bi že s samim

pravilnim delovanjem z direktnim vklopom bili v zgornji meji tokovne obremenitve

izhodnega modula. Z dodatnimi releji smo tako zaščitili relejsko izhodno kartico in ji

podaljšali življenjsko dobo, dosegli pa smo tudi možnost lažjega diagnosticiranja napak, ki

se bodo pojavljale v prihodnosti, saj imajo releji možnost ročnega mehanskega vklopa in

tako lahko preizkusimo delovanje vseh aktuatorjev in izločimo možnost okvare ali pa jo

enostavno odkrijemo. Vsa stikala končnih pozicij na stroju so odporna na tekočino oz. so

izbrana takšna, da lahko brezhibno delujejo v okolju, kjer po njih nenehno teče voda,

obenem pa so prisotne tudi močne vibracije. Stikala imajo integrirane kable in so zelo

masivno izdelana, obenem pa ploščata, tako da so čim manj izpostavljena. Na podlagi

zahtev za vnos podatkov na operacijskem panelu smo izbrali majhen kompakten več

vrstični prikazovalnik, ki je zmožen izpisovanja numeričnih in tekstovnih znakov ter

enostavnejših grafov. Za naš projekt je ta operacijski panel primeren ker ustreza vsem

zahtevam, istočasno pa je zelo enostaven za uporabo. Operacijski panel je odporen na

vlago ter na vibracije, ki so konstantno prisotne v delovnem procesu.

Hitrost vrtljajev tračnega lista žage in s tem hitrost rezanja je regulirana s pomočjo

frekvenčnega pretvornika. Tip pretvornika smo izbrali glede na parametre obstoječega

motorja za pogon lista žage. Izbran je bil pretvornik proizvajalca HITACHI serije L100.

Gre za zelo odporen industrijski frekvenčni pretvornik, katerega je možno krmiliti na več

načinov. Vklop in izklop je reguliran preko digitalnih izhodov krmilnika, število obratov

pa s pomočjo zunanjega potenciometra, ki je vgrajen na komandnem pultu.


16

Slika 4.2: Močnostni del

Komandi pult je vgrajen v sklopu elektro omare, v kateri se nahaja krmilni del stroja. Vse

tipke in preklopniki na komandnem pultu so izbrani za delo v zahtevnih pogojih, saj so

konstantno v stiku z raznimi mazivi in hladilno tekočino, tako da so masivni in vodotesni.

Slika 4.3: Komandni pult


17

Elemente za močnostne izhode (releji, kontaktorji) smo dimenzionirali tako, da je njihova

nazivna vrednost za 30% večja, kot pa je maksimalen tok, ki teče skozi njih. S tem smo se

izognili delovanju na robu zmogljivosti in smo tako podaljšali življenjsko dobo elementa

ter zmanjšali možnosti za okvare.

Slika 4.4: Močnostni del krmilja – motorji

Slika 4.5: Močnostni del krmilja – ventili


18

Na komandnem pultu je napetost v vseh sklopih 24V DC. Napetost je speljana na vhodne

dele tipk in preklopnikov tako, da imamo krmiljenje s pozitivnim potencialom. Potencial

pripeljemo direktno na vhod krmilnika. Enaka vrednost napetosti prav tako vklaplja vse

signalne lučke na komandnem pultu, ki je pripeljana direktno iz izhodne kartice krmilnika.

Slika 4.6: Vezalna shema- komandi pult


19

4.3 SERIJA EH 150

Krmilniki iz te serije so modularni in imajo zelo širok nabor možnosti različnih kombinacij

vhodnih in izhodnih modulov napajalnikov ter procesorjev. Namenjeni so za

avtomatizacijo srednjih do velikih industrijskih procesov. Krmilniki iz te serije so

kompatibilni in jih lahko povezujemo z ostalimi proizvodi podjetja, kot so frekvenčni

pretvorniki, merilni sistemi, operacijski paneli, nadzornimi in povezovalnimi omrežnimi

elementi, AC servo regulatorji in krmilniki iz serije EH – RIO. Za programiranje lahko

uporabimo različne programe, med njimi je tudi ACTWIN. Krmilnik lahko na več

različnih načinov povežemo z ostalimi napravami, glede na konfiguracijo določene

strojene opreme in sicer preko RS 232, Profibus DP, Modbus RTU, in Devicenet vodila.

Strojno opremo sestavljajo:

- Programirljivi krmilniki;

- Naprave za posluževanje in opazovanje;

- Omrežja.

Programsko opremo sestavljajo:

- Programski paket ACTWIn;

- Programski paket EH TD 05 Configurator.

4.3.1 Krmilnik HITACHI EH 150 EH CPU 104A

Jedro celotnega sistema oziroma krmilnika predstavlja centralno procesna enota. V tej

seriji krmilnikov lahko izbiramo med različnimi procesorji, ki so vgrajeni v centralno

procesnih enotah in tako konfiguriramo krmilnik glede na naše potrebe. Za našo nalogo

smo izbrali CPE kartico CPU 104A, ki je po zahtevnosti nalog, ki jih opravlja na začetku

zmogljivosti te serije in tako predstavlja srednji razred v zmogljivosti za avtomatizacijo

krmilnih in regulacijskih nalog strojev in procesov.


20

Slika 4.7: Zgradba modularnega krmilnika

Tabela 4.1: Predstavitev zgradbe krmilnika

1 Napajalnik

2 Centralno procesni modul

3 Vhodni in izhodni moduli

4 Podnožje

Karakteristike in funkcije centralno procesne enote EH CPU 104A, ki smo jo uporabili pri

izvedbi krmilja na naši napravi :

- Max 512 vhodno izhodnih točk;

- Max 8 vhodno izhodnih modulov;

- 4k koraki v programu;

- Čas cikla 1,0µs;

- 16k Byte programskega spomina;

- 2x RS232 (19,2 kbps).


21

Slika 4.8: Zgradba centralno procesne enote

Tabela 4.2: Opis zgradbe centralno procesne enote

1 Led dioda v pogonu Zelena

2 Led dioda napaka Rdeča

3 Reset stikalo za spomin

4 Serijsko vodilo1

5 Serijsko vodilo 2

6 Pokrov

7 Zatič za pritrditev na podnožje

8 Stikalo Stop/V pogonu

9 Držalo baterije


22

10 Baterija

11 Baterijski konektor

12 Stikala za konfiguracijo

13 Stikalo za nastavitev vodila

14 Prostor za dodatne opcije

15 Vijak za privitje prednjega pokrova

Na sprednji strani centralno procesnega modula se nahaja stikalo, s katerim spreminjamo

stanje krmilnika iz obratovalnega režima v mirovnega.

- RUN (RUN mode): v tem stanju se v centralno procesni enoti izvaja uporabniški

program. V tem stanju ne moremo programirati, lahko pa spremljamo stanje v

krmilniku preko povezave z PC jem v live režimu delovanja programa ACTWIN.

- STOP (STOP mode) v tem stanju se v centralno procesni enoti ne izvaja

uporabniški program in ga lahko uvažamo, izvažamo ali nadgrajujemo.

Centralno procesna enota je opremljena z dvema LED diodama za indikacijo stanja v

krmilniku ter indikacijo napak. Ko gori zelena dioda, pomeni da CPU deluje normalno in

se v njej izvaja program. Napake se javljalo s kombinacijo utripanja in gorenja

prikazovalnih diod in nas opozarjajo na napake v delovanju krmilnika, napake centralno

procesne enote, napake vhodnih modulov, napake izhodnih modulov ter napake v

programu.

Centralno procesna enota je opremljena z dvema serijskima vodiloma, ki služita za

programiranje, nadzorovanje programa oz. procesa iz oddaljenega dostopa, priključitev

operacijskega panela, komunikacijo z drugo strojno opremo.

V seriji krmilnikov EH 150 je možno izbirati med dvema tipoma napajalnika. Izbiramo

lahko njegovo primarno napetost in sicer med AC napajalnikom ali DC napajalnikom.

Napetost primarnega dela AC napajalnika je od 100 do 240 V AC, med tem ko je primarna


23

napetost DC napajalnika 21,6 do 26,4 V DC. Izbran je bil AC napajalnik, ki na svojem

izhodu zagotavlja dve različni napetosti za nemoteno delovanje CPE vhodno-izhodnih

modulov. Napajalnik zagotavlja na 5 V DC izhodu 3,8 A za napajanje ostalih modulov in

0,4A na 24V DC izhodu, katero napetost lahko uporabimo za napajanje stikal in ostalih

elementov, katerih signal smo pripeljali na digitalno vhodno kartico. Napajalnik ima

zaščito pred kratkim stikom na obeh sekundarnih istosmernih izhodih. Maksimalna

temperatura obratovanjaje je 55°C. Za napajanje ostalih funkcij stroja, katerih napajalna

napetost je 24V DC je v močnostnem delu vgrajen transformatorski usmernik, katerega

primarna napetost je 2x 400V AC, sekundarna pa 24V DC 15A. Potreba po vgraditvi

dodatnega napajalnika se je pojavila zaradi premajhne moči napajalnika serije EH za

napajanje vseh funlcij stroja in njihovo uspešno delovanje. Ker so tuljave hidravličnih

ventilov velik porabnik in ker jih med delovanjem stroja veliko deluje sočasno, se je

pojavila potrba po zagotavljanju 10A izhodne napajalne moči 24V DC.

Slika 4.9: Zgradba napajalni


24

Tabela 4.3: Opis zgradbe napajalne enote krmilnika

1 Indikacija primarnega napajanja in pravilnega delovanja (zelena led dioda)

2 Zatiča za pritrditev na podnožje

3 Prednji pokrov

4 Vijak za privitje prednjega pokrova

5 Napajalne vijačne spone

Slika 4.10: Prikaz priklopa napajalnika EH-PSA ter njegova blokovna shema

Tabela 4.4: Lastnosti napajalnika

1 Izhodna spona 24V DC +

2 Izhodna spona 24V DC –

3 Prazna spona

4 Vhodna spona 100-240V AC

5 Vhodna spona 100-240V AC

6 Ozemljitev


25

Podnožja v seriji EH 150 se razlikujejo v velikosti tako, da so namenjena za določeno

število modulov zraven napajalnika in centralno procesne enote. Prostor za ti dve enoti je

na vseh podnožjih enak in na točno določenem mestu, med tem ko ostale module lahko

postavljamo na poljubna mesta. V kolikor želimo pustiti dovolj prostora za kasnejše

nadgradnje, lahko uporabimo podnožje, ki ima za en modul več prostora, kot ga

potrebujemo, prazno mesto pa zapolnimo z posebnim praznim modulom imenovanim

Dummy. Podnožje je opremljeno z vodilom, katero se zaključi s konektorjem tako, da

lahko med seboj preko vodila v podnožju povežemo več ločenih krmilnikov.

Slika 4.11: Podnožje modularnega krmilnika


26

Tabela 4.5: Opis zgradbe podnožja modularnega krmilnika

1 Konektor za napajalni modul

2 Konektor za CPU modul

3 Konektorji za vhodne in izhodne module

4 Konektor za razširitev

5 Montažne luknje

6 Montažni utor za pritrditev na DIN kovinsko vodilo

7 Pokrov za razširitveni konektor

4.3.2 Digitalni Vhodni in izhodni moduli

Digitalni vhodni in izhodni moduli so različnih velikosti ter izvedb. Razlikujejo se

predvsem v številu vhodov ali izhodov ter v izvedbi priključnih mest. Lahko so v izvedbi

priključnih spon, D - sub konektorjev ali konektorjev z vzmetnimi zatiči. Za naš projekt

smo izbrali module, ki so izvedeni z priključitvenimi sponami, saj je delo z njimi lažje,

kontakti pa so odpornejši na vibracije in druge zunanje vplive, kot je nap. oksidacija.

V vseh modulih so vgrajene kontrolne LED diode za vsak vhod ali izhod, s katerimi

imamo pregled nad aktualnim stanjem med programiranjem ali pa v samem delovnem

procesu. Za naš projekt smo potrebovali dva vhodna digitalna modula EH- XD16.


27

Slika 4.12: Vhodni modul EH-XD16Tabela 4.6 Opis zgradbe vhodnega modula EH-XD16

Tabela 4.7: Opis zgradbe vhodnega modula EH-XD16

1 Kontrolne led diode

2 Montažni zatič

3 Pokrov priključitvenih spon

4 Priključitvene spone


28

Tabela 4.8: Lastnosti vhodnega modula EH-XD16

Napajanje 24v DC

Število vhodov 16

Nominalna napetost 19,2-30V DC

Vhodni tok 6,9 mA

Logična ''1'' 15V DC ali več

Logična ''0'' 5V DC ali manj

Vhodna zakasnitev Max. 5 ms

Digitalni izhodni moduli se po svoji konstrukcijski izvedi delijo enako kot vhodni, prav

tako pa tudi po tem ali so tranzistorski oziroma relejni. Za realizacijo našega projekta je

bil izbran relejski izhodni modul EH- YR16.

Slika 4.13: Izhodni modul EH-YR16


29

Tabela 4.9: Opis zgradbe izhodnega modula EH-YR16

1 Kontrolne led diode

2 Montažni zatič

3 Pokrov priključitvenih spon

4 Priključitvene spone

Tabela 4.10: Lastnosti izhodnega modula EH-YR16

Napajanje 24V DC ali 100-240V AC

Število izhodov 16

Izhodni tok 0,5A

4.3.3 Operacijski panel EH TD 05

Operacijski panel je vgradna naprava, ki se uporablja direktno ob procesu, največkrat pa je

vgrajena na komandnem pultu ali vratih elektro omare. Operacijski panel je zgrajen iz več

vrstičnega zaslona in funkcijskih tipk, vse skupaj pa je vgrajeno v ohišju. Primeren je za

zahtevna (onesnažena) industrijska okolja, saj je vodotesno zaprt in masivno zgrajen tako,

da na njegovo delovanje ne vplivajo dejavniki iz okolja, v katerem se nahaja. Na krmilnik

je povezan preko serijskega vodila z Ethernet kablom, prav tako pa preko enakega

vmesnika poteka programiranje operacijskega panela z osebnim računalnikom.

Programiranje in projektiranje panela izvajamo s programskim orodjem EH TD 05

configurator. Posebnost takšnega panela je, da je izredno enostaven za rokovanje in zato

niso potrebni daljši uvajalni roki, prav tako pa je njihovo delovanje izredno zanesljivo.


30

Slika 4.14: Operacijski panel EH-TD05

Tabela 4.11: Lastnosti operacijskega panela EH-TD05

Napajalna napetost 5V DC,120 mA

Komunikacijska hitrost 19200/4800 bps avtomatska selekcija

Delovni pomnilnik EEPROM 8 kB

Orodje za konfiguriranje EH TD 05 configurator

Zaslon LCD z zaslonsko lučjo

Tip tipkovnice Funkcijske tipke

Max število menijev 8

Max število strani 48

Temperatura obratovanja 0-50°C

Delovanje pri vlagi Do 85%

Zaslon operacijskega panela EH TD 05 omogoča:

- Prikaz teksta v dveh vrsticah za prikaz alarmov in sporočil;

- Prikaz želenih ter trenutnih vrednosti v procesu;

- Prikazovanje enostavnih grafov premočrtnih grafov;

- Spreminjanje parametrov v procesu.


31

Slika 4.15: Povezava operacijskega panela s PC

Programiranje operacijskega panela poteka z osebnim računalnikom. Za samo

programiranje potrebujemo posebni napajalni modul, ker operacijski panel nima ločenega

napajanja. Napaja se direktno preko Ethernet kabla, s pomočjo katerega ob enem deluje

tudi komunikacija s krmilnikom. Ker nam osebni računalnik ne zagotavlja napajalne

napetosti za operacijski panel, le tega najprej priključimo na vmesnik, ki je preko

usmernika napajan z omrežno napetostjo. Kabel za programiranje pa povežemo med

vmesnikom in osebnim računalnikom.

Slika 4.16: Povezava operacijskega panela in krmilnika


32

Krmilnik in operacijski panel sta povezana preko serijskega vodila z Ethernet kablom.

Kabel služi za prenos podatkov ter za zagotavljanje napajalne napetosti za nemoteno

delovanje operacijskega panela. Operacijski panel povežemo z drugim serijskim vodilom

na krmilniku.

Funkcijske tipke ob zaslonu operacijskega panela so namenjene prehodom med meniji ter

posameznimi funkcijami programskih slik. Z njimi lahko vplivamo na delovanje

avtomatiziranega procesa z nastavitvijo parametrov, katerih spreminjanje smo omogočili s

programiranjem. Delovanje procesa bo opisano v poglavju konfiguriranje operacijskega

panela. Spreminjanje parametrov lahko zaščitimo z varnostno funkcijo nastavitve gesla.

Geslo lahko nastavimo globalno, za vse funkcije, ali samo za posamezne.

Operacijski panel EH TD 05 ima dva obratovalna načina. Prvi obratovalni način se izvaja,

kadar sta krmilnik in operacijski panel med seboj povezana in med njima poteka

komunikacija, drug pa je, kadar sta med seboj odklopljena in je operacijski panel

priklopljen na napajalni modul ter osebi računalnik. V tem režimu lahko panel

programiramo ali iz njega izvažamo podatke.

Slika 4.17: Vezalna shema komunikacijskega kabla med panelom in krmilnikom


33

4.4 Frekvenčni pretvornik Hitachi L100

Hitachijev L100 označuje serijo frekvenčnih pretvornikov za pogon in kontrolo vrtilnega

momenta trifaznih motorjev. Na voljo imamo širok nabor pretvornikov za različne

motorje, in sicer glede na njihovo moč od 200W do 10KW. Ohišje pretvornika je

zasnovano tako, da zavzame čim manj prostora in je kompaktno, vendar se velikost

samega pretvornika spreminja z njegovo izhodno močjo. Osnovno delitev serije

predstavljata dve izvedbi glede na vhodno napetost, in sicer 200 V AC ali 400V AC.

Pretvornik s svojim regulacijskim delom omogoča zelo tiho in mirno delovanje motorja. S

pravilno nastavitvijo parametrov regulatorja lahko dosežemo zelo varno iz zanesljivo

delovanje regulacijske proge, saj imamo v naboru parametrov precej teh, ki so namenjeni

izključno varnosti ter varovanju strojnih delov. Pretvornike iz te serije lahko uporabljamo

samostojno ali pa jih vgrajujemo v sisteme avtomatizacije, kot del realizacije projekta. Že s

tovarniškimi nastavitvami je regulator pripravljen za delovanje v sistemu, vendar z

dodatnim posegom v parametre to lahko optimiziramo glede na potrebe našega projekta. S

takšnim pristopom pri realizaciji projekta pripomoremo k večji homogenosti sistema ter

daljšo življenjsko dobo posamezne komponente.

Slika 4.18: Frekvenčni pretvornik Hitachi L100


34

Osnovne značilnosti frekvenčnih pretvornikov serije L 100:

- Enostavna inštalacija, priključitev in zagon;

- Robustno in kompaktno ohišje;

- Hitro ponovljivi odzivni časi kontrolnih signalov, hitro preklapljanje frekvenc;

- Izhodni releji;

- Vhodi in izhodi za alarme;

- Možnost priključitve zaviralne enote;

- Vhodne signale za zagon in ustavitev;

- Vhodne signale za zagon v levo ali desno stran;

- Analogna vhoda z tokovno ali napetostno zanko;

- PWM izhodni signal;

- AVR funkcija;

- 16 stopenjski pospeševalni profil;

- Frekvenčni razpon od 0,5 Hz do 16K Hz;

- Zaščitne funkcije za tokovno preobremenitev prenizko ali previsoko napetost;

- Zaščita za previsoko ali prenizko temperaturo pretvornika;

Frekvenčni pretvornik, ki smo ga izbrali za pogon tračnega lista žage je izbran iz serije

L100 in ima naslednje karakteristike:

- Trifazna vhodna napetost 380-460V AC ±10%, frekvenca 50/60 Hz ±5%;

- Za motorje s konstantnim vrtilnim momentom do 3,3 kW;

- Izhodna napetost 380-460V AC in je odvisna od vhodne napetosti;

- Brez filtra;

- Prikazovalnik z funkcijskimi tipkami za programiranje;


35

Slika 4.19: Blokovna shema frekvenčnega pretvornika Hitachi L100


36

Frekvenčni pretvorniki so naprave, ki pretvarjajo električno energijo ene frekvence v

izmenično napetost druge frekvence. Pri pretvarjanju je možno enako ali različno število

faz na izhodni strani pretvornika. Frekvenčni pretvorniki se najpogosteje uporabljalo za

krmiljenje vrtljajev izmeničnih tri faznih motorjev. Lahko jih razdelimo v tri različne

skupine glede na način njihovega delovanja. Poznamo pretvornike z vmesnim napetostnim

oz. tokovnim regulatorjem in direktne pretvornike. Razpon izhodne frekvence pretvornika

je relativno širok, zato je prav tako potrebna prilagoditev izhodne efektivne napetosti za

doseganje enake moči na motorju. S spreminjanjem izhodne frekvence se močno

spreminja tudi induktivna upornost vezja, katera neposredno vpliva na tok. Pri nižjih

frekvencah je zaradi majhne induktivnosti navitja potrebo znižati napetost, da dosežemo

ustrezen tok. Podobno je tudi pri visokih frekvencah, kjer moramo zaradi velike induktivne

upornosti zvišati napetost. Ta odvisnost je določena z ustrezno U/I karakteristiko.

Poznamo frekvenčne pretvornike v različnih izvedbah, in sicer z bipolarnimi tranzistorji,

MOSFET-i, IGBT komponentami ali tiristorji, ki so lahko v ločenih modulih, najpogosteje

pa se to pojavlja v integriranih vezjih. Sinteza izhodne napetosti je možna na dva načina, in

sicer preko PAM oz. PWM moduliranih krmilnih signalov.

Delovanje sodobnega frekvenčnega pretvornika je realizirano s pomočjo mikroprocesorja.

Le-ta zraven vseh osnovnih funkcij za krmiljenje usmernika in inverterja izvaja še vse

ostale dodatne funkcije, kot sta npr. zaščita pred tokovno in temperaturno obremenitvijo.

Mikroprocesor je ključni element za izvedbo krmilja ter dodatnih funkcij pretvornika.

Preko vhodov na krmilniku sprejema podatke iz senzorjev in stikal, jih obdeluje in glede

na njihove vrednosti vpliva na krmiljenje oz. regulacijo, v kolikor imamo v našem sistemu

povratno zanko. Preko mikroprocesorja je izvedeno zajemanje instrukcij iz tipkovnice ter

je omogočen oddaljen dostop ali pa povezava preko serijskega vodila. Tako je možno

nastavljati različne parametre za način delovanja, kot so zaviralna in pospeševalna

karakteristika, nadziranje vrtljajev, časovni potek spreminjanja vrtljajev.


37

Energetski del frekvenčnega pretvornika je sestavljen iz kondenzatorskega vezja,

usmerniške komponente ter razsmernika. Napajalno napetost nam dobimo iz omrežja, ki

preko usmerniškega modula napaja kondenzatorsko vezje, le to nam zagotavlja konstantno

vrednost vhodne napetosti tudi takrat, ko se ta med pol valoma niža. Na izhodni strani se

nahaja 6 tranzistorjev, ki sestavljajo razsmernik. Preko ustreznega krmiljenja tranzistorjev

– izhodnih stikal s pomočjo mikroračunalnika lahko statorska navitja napajamo tako, da

ustvarimo elektromagnetno polje. Hitrost vrtljajev uravnavamo s pomočjo zaporednih

vklopov in izklopov izhodnih stikal. Da dosežemo mirno in enakomerno delovanje

motorja, krmilimo izhodna stikala v obliki sinusoide - t.i. pulzno širinska modulacija

PWM. Za zanesljivo delovanje pri tem tipu modulacije potrebujemo razsmernik, ki je

zgrajen iz zmogljivih IGBT tranzistorjev, ki so sposobni tudi do 1000 vklopov na sekundo.

Njihova aktivacija je izjemno hitra in se izvede v 400 ns, za izklop pa potrebujejo 500 ns.

IGBT je močnostni, napetostno krmiljen pol prevodniški element. Krmilimo ga z

normirano napetostjo +15V DC. Ta napetost na vratih nam predstavlja zaprto zanko in

pomni, da je IGBT odprt. V tem primeru začne teči tok od kolektorja proti emitorju.

Element je aktiven dokler iz njegovih vrat ne odstranimo napetosti, pri čemer je krmilna

napetost in krmilna elektronika popolnoma ločena od omrežja, tako da jo lahko povežemo

na procesni računalnik brez dodatnih vmesnikov. Frekvenčni pretvorniki nam s svojim

delovanjem ne omogočajo samo krmiljenja vrtljajev motorja ampak lahko izvaja tudi

regulacijo, v kolikor imamo izvedeno povratno vezavo, saj imajo vgrajen PID regulator.

Slika 4.20: Prikazovalnik frekvenčnega pretvornika in funkcijske tipke


38

Slika 4.21: Prikazovalnik frekvenčnega pretvornika in funkcijske tipke

Frekvenčni pretvornik je opremljen s prikazovalnikom ter funkcijskimi tipkami, katerih se

poslužujemo pri ročnem konfiguriranju oz. programiranju pretvornika ter njegovih funkcij,

ki so potrebne za nemoteno delovanje našega procesa. Prikazovalnik nam nudi grafično

predstavitev ter izpis programskih menijev in napak. Programski meniji so razdeljeni v

več skupin glede na posamezne sklope funkcij, kot so na primer varnostne funkcije, vnos

podatkov o motorju itd. Napake se izpisujejo z začetno črko E ter zaporedno številko, ki

predstavlja diagnozo napake, katero razberemo iz priložene tabele, ki se nahaja v

uporabniških navodilih. Prikazovalnik je opremljen z dvema led diodama za indikacijo, ki

prikazujeta ali je pretvornik v režimu za programiranje ali pa v obratovalnem režimu. S

potenciometrom lahko krmilimo vrtljaje motorja, lahko pa ga izklopimo v parametrih, tako

da je krmilje vrtljajev izvedeno preko zunanjega potenciometra.


39

Tabela 4.12: Opis napak frekvenčnega pretvornika


40

Tabela 4.13: Opis napak frekvenčnega pretvornika


41

5 KONFIGURACIJA STROJNE OPREME

V našem avtomatiziranem procesu smo se odločili za uporabo strojne opreme proizvajalca

HITACHI, zaradi tega smo se za konfiguriranje posluževali proizvajalčeve programske

opreme. Za konfiguriranje krmilnika iz družine EH 150 smo uporabili programsko opremo

ACTWIN, katero so razvili za programiranje celotne družine krmilnikov tega proizvajalca.

Za konfiguracijo operacijskega panela EH TD 05 smo uporabili programsko opremo, ki je

namenjena programiranju izključno tega proizvoda in se imenuje EH TD 05 configurator.

Za konfiguriranje frekvenčnega pretvornika nismo uporabili programske opreme, ampak

smo se lotili ročne konfiguracije preko funkcijskih tipk ter zaslona na regulatorju s

pomočjo preglednice s parametri.


42

5.1 Konfiguracija PLK

Pred začetkom pisanja programa v programskem orodju ACTWIN je potrebno izvesti

konfiguracijo celotnega sistema. Zaženemo program ACTWIN in sledimo nastavitvam, ki

nam jih ponuja čarovnik za ustvarjanje novega programa. Kot prvo nam čarovnik ponudi,

da lahko odpremo nov projekt, odpremo datoteko, ki že obstaja na PC ali pa lahko

odpremo projekt, ki se trenutno nahaja v krmilniku. Pri tem izberemo možnost kreiraj nov

projekt. V naslednjem koraku je potrebno izbrati družino krmilnika, izberemo HITACHI

H-series, krmilnik EH150 izhaja iz te družine. V naslednjem koraku izberemo način

programiranja krmilnika, sami smo izbrali lestvični diagram – LD. Z izbiro načina

programiranja smo zaključili s konfiguracijo novega projekta. Za nadaljevanje dela je

potrebno prenesti konfiguracijo krmilnika. Sam program ACTWIN nam ne omogoča

pisanja programa v kolikor nismo prenesli konfiguracije krmilnika. Ko to enkrat storimo

lahko nadaljujemo s pisanjem programa tudi ob prekinjeni povezavi. Program je zasnovan

tako, da nam ob izbiri vhodov in izhodov ponudi oz. pusti izbiro samo tistih spremenljivk,

ki so konfigurirane v sklopu našega krmilnika. Tako se lažje izognemo morebitnim

napakam pri pisanju programa.

Slika 5.1: Prvi korak pri kreiranju novega projekta


43

Slika 5.2: Drugi korak izbira družine krmilnika

Slika 5.3: Tretji korak izbira načina programiranja


44

Slika 5.4: Prenos konfiguracije krmilnika na PC

Slika 5.5: Potrditev uspešnega prenosa konfiguracije krmilnika na PC

Po zaključenem prenosu konfiguracije krmilnika na PC se nam omogoči programiranje v

projektu, ki smo ga predhodno ustvarili. Glavno okno, ki nam predstavlja okolje za

programiranje, je sestavljeno iz več delov. Preko njega lahko dostopamo do glavnega

programa in podprogramov, prav tako pa nam omogoča dostop in vpogled v knjižnice. Le-

te so za simbole, strojno konfiguracijo, IEC standarde, PLC specifikacije, itd. V glavnem

oknu nam je omogočeno ''online'' in ''offline'' delo na sistemu. S programskim orodjem

lahko dostopamo tudi do diagnostike strojne opreme, kjer lahko preverimo stanje vseh

parametrov CPE ter vhodnih ter izhodnih modulov.


45

Slika 5.6: Nov projekt – glavno okno

Slika 5.7: Projektno okno v ACTWIN


46

Konfiguracijo vhodov, izhodov ter markerjev urejamo sproti, pri samem dodajanju

simbolov v programiranju, ob tem pa sem nam prikazujejo v oknu pod glavnim

programom, kjer jim lahko dodajamo komentarje, kar pripomore k večji preglednosti ter

lažjemu programiranju.

Tabela 5.1: Okno simbolov


47

Na spodnjih slikah vidimo konfiguracijo vhodov in izhodov na krmilniku ter konfiguracijo

centralno procesne enote in PLC status.

Slika 5.8: Konfiguracija izhodov

Slika 5.9: Konfiguracija vhodov


48

Slika 5.10: PLC status information – PLC error


49

Slika 5.11: PLC status information - PLC status

Slika 5.12: Opis napak frekvenčnega pretvornika – Remote status


50

Slika 5.13: Opis napak frekvenčnega pretvornika – Link ststus

5.1.1 Programiranje v ACTWIN

Programski paket ACTWIN je potrebno namestiti na osebni računalnik, največkrat je to

prenosni računalnik, ki nam zagotavlja mobilnost in s tem delo na terenu. Ker program ni

preobsežen, ne potrebujemo zelo zmogljivega prenosnika, zato so za programiranje

primerni tudi starejši računalniki, ki imajo prednost tudi v tem, da so opremljeni z vodilom

za RS232 komunikacijo. V kolikor prenosnik nima tega vodila, potrebujemo za

programiranje in vzpostavitev komunikacije z krmilnikom, vmesnik USB- RS232. Pisanje

programa v ACTWIN je možno v več standardnih jezikih in sicer LD (lestvični diagram)

FBD (funkcijski blokovni diagram) in kot SFC (sekvenčni funkcijski diagram).


51

Programiranje poteka sistematsko, z dodajanjem novih funkcij v program, ki nam sam

podaja može izhode ter vhode, glede na konfiguracijo krmilnika in ostale notranje ukaze,

ki so na voljo. Na začetku si z vstavljanjem novih funkcij ustvarimo simbole, katerim

določimo lokacijo ter ime, kasneje pa jih samo vstavljamo v program. V kolikor naredimo

napako ali pa samo želimo spremeniti lastnosti simbola to lahko storimo v oknu simboli, in

sicer tako, da kliknemo na željen simbol in v lastnostih naredimo spremembo.

Slika 5.14: Kreiranje novega simbola


52

Slika 5.15: Lastnosti simbola

Na desni strani programa vstavljamo želene izhode, katere lahko začasno ali trajno

vklopimo ali izklopimo. Prav tako nam je omogočeno vstavljanje aritmetičnega okna (AR

box) v katerem vpisujemo želene funkcije in ukaze v programu. Funkcije za aritmetična

okna so podane tako, da izberemo eno izmed njih in v naslednjem koraku njenim členom

določimo vrednosti. Na levi strani programskega okna vstavljamo ukaze, ki nam prožijo

izhodne funkcije. To so lahko vhodi iz PLK ali pa stanja na izhodih, števcih, časovnikih,

…


53

Slika 5.16: Izhodni simbol

Slika 5.17: Aritmetično okno


54

Slika 5.18: Izbira sistemske funkcije

Slika 5.19: Določanje členov funkcije


55

5.2 Konfiguracija operacijskega panela

Konfiguracija operacijskega panela ne zahteva posebnih nastavitev, saj je programsko

orodje izdelano posebej za ta model panela. Kot prvo je potrebno poskrbeti za aktivno

povezavo med panelom in osebnim računalnikom. Operacijski panel za svoje delovanje

potrebuje konstantno napajalno napetost 5V DC, ki mu jo zagotovimo z napajalnim

vmesnikom, saj pri komunikaciji z osebnim računalnikom preko RS232 komunikacije

nimamo napajanja.

Slika 5.20: Napajalno – komunikacijsko vezje OP

Slika 5.21: Vzpostavljena povezava men PC in OP


56

5.2.1 Programiranje v EH TD 05 Configorator-ju

Za pričetek programiranja je potrebno namestiti na osebni računalnik programski paket EH

TD05 Configurator za programiranje panela. Za izdelavo programa ne potrebujemo

aktivne povezave med operacijskim panelom in osebnim računalnikom, saj za to ne

potrebujemo predhodne konfiguracije, ker je programsko orodje namenjeno programiranju

izključno tega modela. Programiranje poteka tako, da ustvarimo grafične prikaze

zaslonskih slik. Pri programiranju je potrebna preglednost drevesne strukture polj in

vnosnih mest, saj se z večanjem le-teh preglednost zmanjšuje. Nov projekt začnemo tako,

da vstavimo novo zaslonsko polje, ter ga oblikujemo in mu določimo funkcijo v krmilnem

programu. V nadaljevanju lahko dodajamo nova polja ter jih med seboj povezujem preko

funkcij z že obstoječimi polji.

Slika 5.22: Zaslonske slike OP

Pri programiranju lahko izbiramo med izpisom na panelu ali branju numeričnih števil z

njega. Izpis v eni prikazni sliki je možen v štirih delih oz. lahko izpisujemo v eno okno

štiri različne podatke in iz njega beremo en podatek. Prav tako lahko določimo pozicijo ter

dolžino izpisa glede na segmente prikazovalnika. Pri vpisovanju podatkov je na voljo en

nivo vpisa, pri katerem lahko nastavljamo enake parametre, kot pri izpisu besedil ter

ostalih simbolov. Izpis in branje podatkov se v programu krmilnika izvajata preko WM in

WR (word marker) markerjev. V krmilnem programu je potrebno vnesti programsko kodo

za branje oz. izpisovanje na panel. Ti ukazi so rezervirane programske kode. Pri

konfiguraciji programske slike definiramo prehode na naslednjo oz. prejšnjo stran, lahko

pa omogočimo tudi prehod v sistemski meni, kjer operater lahko spremlja sistemske in

programske alarme, prav tako pa lahko nastavi čas ter datum.


57

Slika 5.23: Konfiguriranje programske slike za zajemanje podatkov

Slika 5.24: Konfiguracija programske slike za izpis podatkov


58

5.2.2 Alarmi

Alarme lahko javljamo na različne načine glede na zahteve projekta oz pomembnost

funkcij, na katere nas alarmi opozarjajo. Lahko jih izvedemo preprosto z utripanjem rdeče

lučke na komandnem pultu ali kje drugje na avtomatiziranem projektu v vidnem polju ali

pa jih prikažemo na operacijskem panelu. Lahko jih razdelimo v dve skupini in sicer na

opozorila in alarme, ki so pomembni za delovanje naprave. Med opozorila spadajo

funkcije, ki niso ključnega pomena za delovanje, vendar jih je kljub vsemu potrebno

odpraviti v zglednem času, kot so na primer zamašen filter zraka v elektro omari in

podobno. Med alarme pa spadajo ključne funkcije in nas opozarjajo na določeno napako ob

enem pa avtomatiziran proces ustavijo in onemogočijo njegovo nadaljnje delovanje. Z

uvajanjem alarmiranja pripomoremo k lažjemu rokovanju z napravo ter prav tako prinaša

precej prednosti pri servisu in vzdrževanju. Zaslonske slike alarmov se sprogramirajo

tako, da imajo prednost pred ostalimi meniji in jih je potrebno potrditi s tipko, v kolikor

nam to omogoča konfiguracija operacijskega panela ali pa tako, da so prikazane v vsaki

programski sliki, ne glede na to kje se nahajamo. Z alarmi prav tako poskrbimo za večjo

varnost med delovanjem naprave, saj njihova opozorila oz. logične signale vključimo v

krmilni program tako, da so pogoj za delovanje. Tako se na premer ne more zgoditi, da bi

se izvajalo spuščanje tračnega dela žage, frekvenčni pretvornik pa ne bi deloval. S tem se

izognemo mehanskim poškodbam. Alarme konfiguriramo v za to narejenem programskem

oknu, ki nam omogoča 16 različnih bitov za to funkcijo. Potrebna je nastavitev

programskega izhoda, ki nam proži bit za alarme.

Slika 5.25: Izpis alarm v programski sliki


59

Alarmi in opozorila, ki so prikazani v sklopu delovanja naše naprave so:

- Preobremenitev črpalke za vodo Q2.

- Preobremenitev hidravlične črpalke Q3.

- Izpad napajanja frekvenčnega pretvornika Q4.

- Odprt zaščitni pokrov (VRATA).

- Napaka frekvenčnega pretvornika.

- Zmanjkalo je materiala (avtomatski ciklus – vklop rdeče lučke na komandnem

pultu).

Slika 5.26: Seznam alarmov


60

Slika 5.27: Nastavitev notranjega izhoda za proženje alarma


61

5.3 Konfiguracija frekvenčnega pretvornika

Za konfiguracijo frekvenčnega pretvornika smo uporabili razpredelnico za programiranje,

ki je priložena v uporabniški skripti. Pretvornik že vsebuje globalne nastavitve, katere so

bile nastavljene tovarniško. Zaradi tega je potrebno pri primarni nastavitvi upoštevati

karakteristiko motorja. Kot prvo je bilo potrebno pregledati celotno tabelo in ugotoviti,

nastavitev katerih parametrov je potrebna za naš avtomatiziran proces. V pretvornik sem

vnesel podatke o motorju, kar je osnova za normalno in varno delovanje le tega. Tako sem

motor zaščitil pred preobremenitvijo. V drugem sklopu posega v parametre sem nastavil

parametre za optimizacijo delovanja motorja; vnesel sem čas pospeševanja in zaviranja. Z

nastavitvijo teh parametrov ugodno vplivamo na motor ter pretvornik, ob enem pa prav

tako na mehanske dele, ki jih motor poganja, saj sam zagon in zaustavitev ne predstavljata

velikih sunkov, ampak se izvajata po linearni karakteristiki. Z določitvijo spodnje in

zgornje obratovalne frekvence določimo U/F karakteristiko izhodne stopnje pretvornika.

Za krmiljenje vrtljajev sem vklopil zunanji potenciometer, ki ga priključimo na za to

predviden analogni vhod, sam pa se nahaja na komandnem pultu. Parametri so razdeljeni v

različne sklope po funkcijah, katere so odvisne od njihove nastavitve. Za start in

zaustavitev motorja pa se uporablja digitalni vhod.

Pomembnejši parametri, ki so bili nastavljeni na izbranem pretvorniku za naš proces so

bili: D_03, F_01, F_02,F_03, F_04, A_01, A_02, A_03, A_04, A_61, A_62, B_32.

Tabela 5.2: Skupine parametrov frekvenčnega pretvornika Hitachi L100


62

Tabela 5.3: Parametri frekvenčnega pretvornika Hitachi L100 skupina F

-


63

6 KRMILNI PROGRAM IN DELOVANJE NAPRAVE

6.1 Krmilne funkcije delovanja

Pred pričetkom programiranja je potrebno natančno definirati krmilne funkcije naprave.

Kot prvo sem sem izdelal tabele vhodnih in izhodnih signalov, jim določil imena, ter dodal

opise. Iz preglednic je razvidno na katerem naslovu se nahaja posamezna funkcija ali kaj

katero funkcijo aktivira. Za samo programiranje je izdelava tabel praktično nujna, saj nam

nudi pregled in kontrolo.

Tabela 6.1: Vhodni signali krmilja - 1. Vhodni modul

Oznaka Opis Vhod PLK

P1 Preklopnik RO/AV 000

T1 Tipka VKLOP ŽAGE 001

P2 Preklopnik ŽAGA GOR 002

P3 Preklopnik vklop VODE 003

P4 Preklopnik vklop KRTAČE 004

T2 Tipka IZKLOP V SILI 005

P5 Preklopnik 1 PRIMEŽ (preklopnik z lučko) 006

P6 Preklopnik 2 PRIMEŽ (preklopnik z lučko) 007

P7_D Preklopnik (tipkanje) NAPREJ 008

P7_L Preklopnik (tipkanje) NAZAJ 009

T3 Tipka VKLOP HIDVARLIKE (tipka z lučko) 010

T4 Tipka CIKLUS START (tipka z lučko) 011

T5 Tipka IZKLOP (tipka z lučko) 012

S2 Stikalo žaga ZGORNJA POZICIJA 013

S1 Stikalo žaga SPODNJA POZICIJA 014

TS1 Sprednji primež stisnjen Tlačno stikalo 1 015


64

Tabela 6.2: Vhodni signali krmilja - 2. Vhodni modul

Oznaka Opis Vhod PLK

TS2 Zadnji primež stisnjen Tlačno stikalo 2 100

S3 Stikalo podajanje SPREDNJA POZICIJA 101

S4 Stikalo podajanje ZADNJA POZICIJA 102

S6,S7 Stikala ZAŠČITNA POKROVA 103

S5 Stikalo INDIKACIJA MATERIALA V ZADNJEM

PRIMEŽU

104

PK1 Mot. Zaščitno stikalo pomožni kontakt KRTAČA 105

PK2 Mot. Zaščitno stikalo pomožni kontakt VODA 106

PK3 Mot. Zaščitno stikalo pomožni kontakt HIDRAVLIKA 107

PK4 Mot. Zaščitno stikalo pomožni kontakt POG. ŽAGE 108

AL1 Frekvenčni pretvornik ALARM 109

/ / 110

/ / 111

/ / 112

/ / 113

/ / 114

/ / 115


65

Tabela 6.3: Izhodni signali krmilja

Oznaka Opis Izhod PLK

I1 Vklop R1 – K1 KRTAČA 200

I2 Vklop R2 – K2 VODA 201

I3 Vklop R3 - K3 HIDRAVLIKA 202

I4 Vklop R4 - K4 NAPAJANJE F. PRETVORNIKA 203

I5 Vklop R5 – ZAGA GOR 204

I6 Vklop R6 – STISK SPREDNJEGA PRIMEŽA 205

I7 Vklop R7 - STIS ZADNJEGA PRIMEŽA 206

I8 Vklop R8 – POMIK NAZAJ 207

I9 Vklop R9 - POMIK NAPREJ 208

I10 Vklop R10 – SPUST ŽAGE 209

L2 Lučka vklop (zelena) 210

L1 Lučka ciklus start (zelena) 211

L3 Lučka izklop (rdeča) 212

I11 VKLOP ŽAGE 213

/ / 214

/ / 215


66

Tabela 6.4: Tabela programskih markerjev

M, R marker Pomen

M0 Vklop osnovnih funkcij

M1 Izklop osnovnih funkcij

M3 Vklop pogona

M5 Prvi korak

M8 Tretji korak

M11 Izklop v sili

M12 Ročni cikel

M13 Avtomatski cikel

M14 Izklop pogona

M20 Drugi korak

M21 Odštevanje

R1 Alarm

WM0 Število želenih ciklov

WM1 Število opravljenih ciklov

Tabela 6.5: Uporabljeni sistemski ukazi

Sistemski ukaz Pomen

R7E3 Branje iz operacijskega panela

R7E4 Izpis na operacijskem panelu


67

6.2 Program za PLK

Program za krmilnik je zasnovan v dveh globalnih delih. Popolnoma sta ločena ročni režim

delovanja ter avtomatski režim delovanja. V ročnem režimu je omogočen preizkus vseh

funkcij delovanja stroja ter rez materiala. Ta del programa je napisan na način, da lahko

izvajamo pomik naprej-nazaj kljub temu, da stikalo v zadnjem primežu ni zaznalo

prisotnosti materiala. Vklop vode omogočimo s preklopnikom, vendar se ta funkcija

vklopi sočasno s pogonom žage, saj ni potrebe po tem, da bi delovala, ko se žaganje ne

izvaja. Vklop pogona je omogočen samo pod pogojem, da je žaga dvignjena v zgornjo

pozicijo in je ob tem stisnjen sprednji primež, kar zaznavamo iz tlačnega stikala. Števec

odrezanih kosov nam šteje tudi v ročnem ciklu, tako da imamo podatek koliko kosov smo

odrezali tudi takrat. Na nično vrednost ga postavimo s tipko izklop.

Slika 6.1: Krmilni program - ročni cikel


68

Poseben sklop programa so funkcije za vklop, izklop ter izklop v sili. Pri vklopu se vključi

napajanje hidravlike, kar omogoča pomik osi stroja, omogočijo se močnostni izhod

frekvenčnega pretvornika, ob enem pa se vklopi zelena lučka na komandnem pultu za

prikaz stanja. Ob izklopu naprave se izključijo vse osnovne funkcije, ki smo jih vklopili v

sklopu programa za vklop. Tipka izklop v sili izključi vse funkcije vklopa in izniči vse

vrednosti markerjev v programu tako, da se izklopijo vse funkcije stroja, odprejo se

primeži, žaga pa ostane v enaki poziciji. Tako je poskrbljeno za varnost pri delu, saj se ob

primeru kakršne koli napake ali incidenta ob stroju izklopijo vse njegove funkcije, žaga pa

ostane v enakem položaju, tako da ne more priti do poškodb zaradi padanja tračnega loka.

Glej sliko 6.2.

Avtomatski cikel se začne tako, da je tračni lok žage spuščen in lahko delavec do njega

prisloni palico materiala. Ko je to naredil, pritisne tipko ciklus start. Ob pritisku tipke se

zapre sprednji primež, da zadrži točno pozicijo materiala, ob tem pa se rezilni lok žage

dvige. Ko sprejmemo potrditev, da je žaga dvignjena in da je sprednji primež stisnjen, se

začne gibanje podajalne mize v končno pozicijo. Ko je dosežena končna pozicija se začne

zapiranje zadnjega primeža. Ko je zadnji primež zaprt se prednji primež odpre, ob enem pa

se preveri prisotnost materiala. V kolikor je material prisoten, se počaka za čas časovnega

zamika, da se odpre sprednji primež. Ko je sprednji primež odprt se začne podajanje

materiala do končnega stikala v sprednji poziciji. Ko je dosežena sprednja pozicija, se

zapre sprednji primež in ko je zaprt pričnemo z rezanjem materiala. Med rezanjem se

podajalna miza postavi v zadnjo pozicijo in pripravi na nov cikel. Ko tračni lok prispe –

odreže v spodnjo pozicijo, se dvigne v zgornjo pozicijo in je tako pripravljen za nov cikel.

Da se izvede nov cikel, sta potrebna dva pogoja, in sicer da je prisoten material za

podajanje in da še ni doseženo število kosov za rez v avtomatskem ciklu. V kolikor ni

materiala za podajanje, se na komandnem pultu vklopi rdeča opozorilna lučka (izklop).

Zaradi počasnega odpiranja primežev sta uporabljeni dve časovni funkciji, kjer nastavimo

časovni zamik gibanja v sprednjo in zadnjo pozicijo. Sam avtomatski cikel je razdeljen v

tri ločene korake in sicer za gibanje nazaj, gibanje naprej in žaganje materiala. Glej sliko

6.3 in 6.4.


69

Slika 6.2: Krmilni program - vklop, izklop in izklop v sili


70

Slika 6.3: Krmilni program - avtomatski cikel


71

Slika 6.4: Krmilni program -avtomatski cikel

Izpis stanja ciklov na panelu in zajemanje podatkov z panela je izvedeno v svojem sklopu

programa izven ročnega in avtomatskega cikla. Za izvedbo tega potrebujemo sistemske

ukaze za branje z operacijskega panela ter izpisovanje na njem. Za to je prav tako

potrebna predhodna konfiguracija in programiranje operacijskega panela, kjer določimo

markerje za stanja. Štetje kosov za izpis na panel je izvedeno s programskim števcem,

katerega stanje shranjujemo v MW marker, panel pa ga nato iz njega bere. Števec

postavimo v ničelno stanje s pritiskom na tipko izklop. Za doseganje želenega števila

odrezanih kosov sem uporabil programski števec, ki šteje število avtomatskih ciklov.

Zgornji limit programskega števca pa je WM, ki je naše stanje na operacijskem panelu-

želeno število kosov za rez. Ko je doseženo to število, se ob končanem rezu prekine

možnost ponovne postavitve prvega koraka. Števec postavimo v nično pozicijo s pritiskom

na tipko ciklus start.


72

Slika 6.5: Štetje in sistemski ukazi za OP

Opozorilo za Alarm je izvedeno tako, da se pri katerem koli alarmu, ki se sproži, izvede

enaka funkcija, kot pri izklopu naprave. s to razliko, da je do odprave alarma onemogočen

vklop osnovnih funkcij delovanja stoja.

Slika 6.6: Krmilni program - alarm

Za boljše razumevanje delovanja krmilja avtomatskega cikla sem izdelal funkcijski

diagram poteka. Glej sliko 6.7 Diagram poteka


73

Slika 6.7: Diagram poteka delovanja avtomatskega cikla

Tabela 6.6 Pomen kratic iz diagrama avtomatskega cikla

AVT_CIKEL Marekr M13 – pogoj , ki ga dosežemo z vklopom preklopnika P1

spr_prim_st Stisk sprednjega primeža naprave

gor Dvig žage v zgornjo pozicijo

nazaj Premik podajalnega dela do zadnje pozicije

zd_prim_st Stisk zadnjega primeža naprave

pris_mat Prisotnost materiala ta dodajanje, signal iz S5

naprej Premik podajalnega dela do sprednje pozicije

pogon Vklop pogona žage

spust Spuščanje tračnega loka v spodnjo pozicijo - žaganje

prištevanje Prištevanje ciklov do zadane količine

števec Štetje ciklov za izpis na panelu


74

6.3 Vodenje naprave

Vodenje naprave poteka avtomatsko ali ročno, s pomočjo tipk in operacijskega panela na

komandnem pultu, ki se nagaja na krmilni elektro omari. Na tej elektro omari se prav tako

nahaja tudi glavno stikalo.

Slika 6.8: Krmilni pult naprave

Na komandnem pultu se nahajajo sledeče tipke, preklopnike in lučke:

- Preklopnik Ročno / Avtomatsko

- Tipka Vklop žage

- Preklopnik Žaga gor

- Preklopnik Vklop vode

- Preklopnik Vklop krtače

- Izklop v sili

- Preklopnik Prvi primež

- Preklopnik Drugi primež

- Preklopnik Naprej / Nazaj (tipkanje levo / desno)


75

- Tipka Vklop hidravlike

- Tipka Ciklus start

- Tipka Stop

- Zelena lučka v tipki Vklop

- Zelena lučka v tipki Ciklus start

- Zelena lučka v preklopniku Prvi primež

- Zelena lučka v preklopniku Drugi primež

- Rdeča lučka v tipki Stop

- Potenciometer

- Zunanji prikazovalnik frekvenčnega pretvornika

- Operacijski panel EH TD 05

Slika 6.9: Razporeditev tipk na komandnem pultu


76

Slika 6.10: Zaključen projekt v obratovanju


77

6.4 Posluževanje operacijskega panela

Posluževanje operacijskega panela je zelo preprosto saj njegove funkcije niso obsežne,

zaslonske slike pa so pregledne in enostavne. Za vpisovanje želenega števila ciklov, se s

funkcijskimi tipkami premikamo med zaslonskimi slikami. Ko pridemo do zaslonske slike,

kjer je možen vnos števila želenih ciklov s funkcijskima tipkama b1 in b2, nastavimo

število želenih ciklov in sicer tako, da pritiskamo tipko b1, za višanje števila b2 pa za

nižanje števila ciklov. Ko želimo potrditi vnos, pritisnemo funkcijsko tipko b3. V kolikor

želimo ponastaviti število, to lahko storimo kadar koli med obratovanjem v avtomatskem

ciklu po enakem postopku. Iz določenega menija se vrnemo nazaj v osnovnega s pritiskom

na funkcijsko tipko b0 ali v naslednjega s pritiskom na b3. Število ciklov tako vnesemo

numerično, le to pa smo predhodno omogočili v konfiguraciji operacijskega panela. V

kolikor smo v predhodni konfiguraciji omogočili vstop v sistemski meni, se to izvede ob

prehodu iz ene izmed slik v nastavljeni smeri b4- naprej ali b0 nazaj.

Slika 6.11: Funkcijske tipke na operacijskem panelu

Slika 6.12: Vnos števila cikov


78

7 ZAGON IN TESTIRANJE NAPRAVE

Po končani montaži vseh novih elementov, celotnem novem ožičenju na stroju ter

vgradnjah novih elektro omar s pripadajočimi notranjimi ploščami, ki smo jih izdelali na

sedežu podjetja, smo pričeli s testiranjem naprave. Kot prvo smo preverili vse napetosti -

ali so ustrezne vrednosti za napajanja posameznih elementov. Postopoma smo začeli počasi

ročno vklapljati posamezne elemente, da smo se prepričali o njihovem delovanju. V tem

stanju smo imeli izklopljeno napajanje vseh izhodnih elementov, ki jih napaja 24V DC, ter

vseh močnostnih izhodnih elementov. Prepričali smo se o pravilnem delovanju krmilnika

ter operacijskega panela, zato smo nadaljevali s postopnim vklapljanjem napetosti. Kot

prvo smo omogočili napajanje vhodnih elementov krmilnika. S pritiskanjem stikal, tipk in

preklopnikov smo preverili, ali pride na vhodne elemente napetost, ter če so pravilno

povezani na vhodne kartice krmilnika. Ker so vhodne kartice krmilnika opremljene z LED

prikazovalnikom stanja na vhodih, smo se lahko prepričali o tem, kateri vhodni element je

povezan na dotični vhod. Nadaljevali smo s testiranjem delovanja aktuatorjev, in sicer kot

prvo smo preizkusili hidravlične ventile, katerih katerih funkcija je proženje primežev ter

vertikalni in horizontalni pomik stroja. Z vstavitvijo varovalke v podnožje smo omogočili

napajanje močnostnih kontaktov, relejev. Releji so opremljeni z zagozdo za ročni vklop,

kar nam je omogočalo preizkus funkcij – vklop relejev mehansko, brez pisanja začetnega

pomožnega programa za testiranje. Pomiki po vertikalni in horizontali osi so delovali

pravilno vendar so se kmalu po začetku testiranja pojavile napake z elektromagnetnim

nepovratnim ventilom. Ventil je bil premajhen in zaradi tega ni prenesel dovolj velike

mehanske obremenitve oz. dovolj visokega tlaka, ki ga povzroča teža rezalnega lista.

Zaradi tega je začel nepravilno delovati, to se je pokazalo kot nezanesljiv vklop in izklop

ter počasno puščanje. Ventil smo kasneje nadomestili z večjim in masivnim vgradnim

ventilom z montažo na hidravlični blok, kjer se nahajajo ostali ventili (predhodni pa je bil

vgrajen direktno na povratno cev dvižnega cilindra). V tej fazi smo lahko preizkusili

delovanje tlačnih stikal, saj je bilo za preizkus teh potrebno v primež vpeti palico

materiala. Testiranje aktuatorjev smo nadaljevali s preostalimi elementi. Delovanje črpalk

smo preizkusili ročno, z mehanskim vklopom posameznih kontaktorjev. Ker vrtljaji

nobene izmed črpalk nista bili v pravo smer, je bilo le te potrebno obrniti. To smo storili z


79

zamenjavo dveh faz, ki jo lahko izvedemo v katerem koli delu napajanja motorja, na

samem motorju, kontaktorju ali pa na vhodu motorske zaščite. Smer vrtenja pogonskega

lista je bila v pravo smer, vendar to ni bilo toliko pomembno. Začetek obratovanja se

proži z za to predvidenim vhodom na pretvorniku, v kolikor pa bi bili vrtljaji v napačni

smeri, bi žičko, ki z dovodom napetosti na vhod sproži zagon, premestil za eno mesto, na

vhod za vrtljaje v nasprotno smer. Zamenjavo smeri bi lahko izvedli tudi tako, da bi med

seboj zamenjali dve fazi na napajalnem delu pretvornika. Zaradi zasnove in delovanja

razsmernika ne bi bilo spremembe, v kolikor bi to storili na izhodnem delu pretvornika.

Frekvenčni pretvornik smo konfigurirali v sklopu testiranja naprave, in sicer ročno preko

funkcijskih tipk. Za izvajanje programiranja in samo delovanje pretvornika pa je bilo

potrebno napajanje njegovega vhodnega močnostnega dela. Pretvornik ima lasten

napetostni usmernik, s katerim zagotavlja napetost za delovanje mikroprocesorja in ostalih

elementov. Prav tako smo lahko tako tudi najlažje določili frekvenčno območje za hitrost

vrtenja žaginega lista, saj je pri žaganju nepotrebna visoka hitrost, ki jo lahko dosežemo

kljub prenosom med motorjem ter jermenico koles za pogon lista.

Po preizkusu delovanja vseh vhodnih in izhodnih elementov na stroju smo začeli z

nalaganjem vnaprej napisanega programa. To se je izkazalo za delno uspešno, saj smo

imel kar nekaj težav, saj je za pisanje programa s programskim orodjem ACTWIN

potrebna povezava med krmilnikom in osebnim računalnikom. Ker smo se pisanja

programa lotili v delavnici, kjer smo ga delno napisali zaradi več časa ter miru, saj je

okolje v proizvodnji precej hrupno in neugodno za programiranje. V programu smo

izvedeli konfiguracijo s praktično identičnim krmilnikom, ki je namenjen pisanju in

testiranju programov. Zaradi majhne razlike v konfiguraciji, najverjetneje je to bila serija

izdelave, smo imeli nekaj težav s tem, da program ni prepoznal izhodne kartice krmilnika

na naši napravi. Po odpravljenih težavah smo začeli s preizkusom delovanja v ročnem

režimu. V programu je bilo potrebnih nekaj popravkov, saj smo za proženje frekvenčnega

pretvornika morali v krmilno omaro dograditi rele. Vse funkcije v ročnem režimu so

delovale pravilo, težava se je pojavila le pri nepovratnem ventilu za spust tračnega dela

žage, vendar smo težavo hitro odpravil. Program smo posodabljali sproti, saj nam je bilo

tako najlažje, ob enem pa smo imeli ob sebi operaterja žage, s katerim smo se še enkrat

pogovorili o vseh funkcijah in zahtevah glede delovanja. Sproti so se kazale tudi dodatne


80

zahteve zaradi same konstrukcije in mehanskega delovanja, kar smo morali prilagajati v

programu. Pri testiranju v avtomatskem ciklu se je pojavilo kar nekaj težav, in sicer pri

dodajanju in povratnem gibanju drugega primeža. Napako smo začeli iskati v programu,

kajti dogajalo se je, da se zadnji primež ni odprl, kljub temu pa je začel s premikom v

izhodiščno pozicijo. Končne pozicije ni mogel doseči, ker je prednji primež še vedno delno

držal palico materiala. Pri tem je prišlo do velikega trenja med rebrastim delom primeža in

palico. Kasneje smo ugotovili, da je napaka dejansko mehanska in ne v programu. Primež

se odpira s pomočjo vzmeti in ne hidravlično, zaradi tega pride do določenega časovnega

zamika pri odpiranju. Kasneje sem v programu vključil časovni blok z zakasnitvijo, tako

da je potovanje v končno pozicijo zamaknjeno za določen čas, dokler se primež ne odpre

dovolj, da lahko drsi po materialu. Zaradi takšne zmede je prišlo, ker ssmo zaradi

hitrejšega testiranja programa nastavili zelo majhen hod podajalnega dela. V kolikor, bi bil

hod večji bi opazili, da se primež počasi odpira pri potovanju nazaj in ne v končni poziciji,

kot smo sprva sklepali in zaradi tega iskali napako v programu. Tudi program za delovanje

v avtomatskem ciklu smo sproti dopolnjevali. Testiranje smo v končnih fazah izvajali tako,

da smo rezali tanko palico materiala na kratke kose, s čim smo dosegli majhen čas

izvajanja cikla. Preizkusili smo razmerje med hitrostjo vrtljajev ter hitrostjo spuščanja

rezilnega dela in tako ugotovili optimalne parametre za rezanje določenih trdot in različnih

materialov. Največ pri tem so prispevale izkušnje operaterja. Pri samem preizkušanju so

bile zaradi varnosti vse hitrosti nastavljene na najnižje vrednosti. Hitrosti pomikov

hidravličnih ventilov smo zmanjšali z regulacijo tlaka hidravlične črpalke na nižjo

vrednost. Avtomatski cikel smo do sedaj preizkušali samo z eno ponovitvijo s tipko ciklus

start, potrebno pa je bilo preizkusiti še delovanje in povezavo z operacijskim panelom ter

zajemanje podatkov iz njega. S programiranjem te funkcije smo imeli nekaj težav, saj smo

to izvedli prvič. Ko smo program dopolnili do te mere, da je bilo zajemanje podatkov iz

operacijskega panela uspešno, smo zaključili s testiranjem naprave. V prvem dnevu

delovanja naprave se je pojavila manjša težava z dovodnimi cevmi za hladilno tekočino, ki

so jo odpravili vzdrževalci iz podjetja naročnika, kateri so prav tako sodelovali pri

mehanskih predelavah.


81

8 SKLEP

V diplomski nalogi smo opisali postopek celotne električne predelave ter avtomatizacije

že obstoječe tračne žage. Sodelovali smo pri celotni nalogi, saj sem jo poizkušali izvesti,

kot naš prvi popolnoma samostojen projekt izvedbe avtomatizacije. Pri izbiri strojne

opreme smo bil nekoliko omejen zaradi finančnih omejitev, ki so smiselne za takšno

predelavo in zaradi omejitev s strani naročnika. Strojna oprema je bila izbrana na podlagi

izkušenj v podjetju, kjer so nam omogočili izdelavo projekta za diplomsko nalogo. Pri

izvedbi celotnega projekta nam je največji izziv predstavljalo programiranje krmilnika, saj

s tem nimamo veliko izkušenj. Svoje znanje smo tako temeljito dopolnili tudi v tej smeri.

Med izvajanjem samega projekta je bilo zelo pomembno dobro načrtovanje in upoštevanje

naročnikovih in konstrukcijskih zahtev, saj z tem prihranimo veliko časa in se izognemo

težavam in prilagajanjem med tem, ko se projekt bliža končni realizaciji. Čas, ki smo ga s

tem prihranili lahko namenimo za posodabljanje krmilnega programa ter testiranje v

posameznih korakih, kjer lahko delovanje programa kar se da izboljšamo.

Med samim delom na projektu smo se naučili veliko novih stvari in spoznali, kako se

spoprijeti z vodenjem projektom in ga uspešno pripeljati do konca. Zelo pogosto je

namreč, da se z rešenim problemom pojavijo novi ali pa vsaj nova vprašanja po realizaciji,

kjer lahko dobimo mnogo novih idej, ki pa žal niso več v dosegu našega projekta, ker smo

že praktično pri koncu in je vgrajena že vsa strojna oprema. Te rešitve morda ne vplivajo

bistveno na delovanje, so pa možna smer realizacije, ki jo bomo lahko uporabili pri

naslednjem projektu. Ker s programiranjem krmilnikov nismo imeli veliko izkušenj smo

precej pomoči potrebovali prav tukaj. Podoben problem nam je predstavljala povezava oz.

komunikacija in zajemanje podatkov med krmilnikom in operacijskim panelom, saj smo

to počeli prvič, v programu pa je potrebno uvajanje novih blokov, kar nam je ob

predpostavki, da smo v programiranju začetniki, povzročalo dodatne težave. Za to so nam

bile v veliko pomoč uporabniške datoteke za programiranje ter izkušnje in nasveti ostalih

sodelujočih pri projektu. Za program, ki ga nameravamo izdelati, potrebujemo dovolj

zmogljiv krmilnik, ki nam omogoča, da bo proces deloval dovolj hitro in da pri samem

izvajanju programa odzivnost sistema ne bo zmanjšana. Glede na to, da v našem procesu


82

nimamo kompleksnejših funkcij ali regulacije, krmilni program ne predstavlja posebne

obremenitve za nobenega izmed krmilnikov iz te družne. Prednost modularnega krmilnika

je velika saj bi se v primeru, da bi se pri projektu pokazalo, da potrebujemo dodatne

module ali pa zmogljivejšo CPU kartico, lahko ti enostavno zamenjali ali pa bi dodali

module brez kakšnih koli sprememb v elektro omari. Prav tako imamo sedaj možnost

enostavnejše nadgradnje, saj v tem primeru ne potrebujemo kompletne zamenjave

krmilnika. Posebno zadovoljstvo nam je predstavljalo testiranje in zagon naprave, saj smo

se tako bližali zaključku prvega samostojnega projekta v avtomatizaciji. Zaradi manjših

popravkov in sprememb želj naročnika je bilo program potrebno nekoliko popraviti in

nadgraditi.

Električno obnovo in avtomatizacijo tračne žage bi ocenili kot uspešno, saj je celoten

projekt potekal po zastavljenih smernicah in predvidenem planu. Pri zagonu nismo zaznali

večjih težav ter pomanjkljivosti, kar kaže na to, da smo se na projekt dobro pripravili. Ker

smo delo dobro opravili naprava deluje in je vključena v proizvodni proces v podjetju

naročnika tako, da z svojim delovanjem zagotavlja primarno distribucijo surovcev za

nadaljnjo proizvodnjo v podjetju.


83

9 LITERATURA IN VIRI

1 ActShip introduction

2 ActWin introduction

3 Bolton W. Programmable Logic Controllers. Amsterdam: Elsevier, 2008.

4 EH TD 05 user manual

5 Hace A. Avtomatizacija proizvodnih obratov, zapiski s predavanj. Maribor:

Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko, 2011.

6 HITACHI EH 150 user manul

7 Karl-Heinz J., Tiegelkamp M. Programming Industrial Automation Systems.

Berlin: Springer, 2001.

8 Strmičnik S. Celotni pristop k računalniškemu vodenju procesov. Maribor:

Fakulteta za elektrotehniko, 1998

9 Wang L., T. Kay Chen. Modern Industrial Automation Software Design.

Piscataway: IEEE Press, 2006.


84

PRILOGE

- Elektro shema

- PLK program

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Documents

AVTOMATIZACIJA TRAČNE ŽAGE ZA - core.ac.uk · III Avtomatizacija tračne žage za rezanje kovin Prvomajska SELECT-O-MAT 320 KLJUČNE BESEDE: avtomatizacija, programabilni krmilnik,