控制改造提高印刷生产的包装制造商

一家为医疗、制药、消费品和食品公司提供软包装的行业供应商最近开始遇到其一台柔版印刷机的贴膜组件出现问题。不可靠的分层机有自己的控制器和人机界面(HMI)操作屏幕，严重限制了整台机器的生产能力。机器寿命延长了大约10年，产量增加了75%，避免了7万美元的零件成本。[这是一部分控制工程2015年3月封面故事。]

为了恢复机器的典型生产速度，该公司选择完成对覆膜机控制技术的部分改造，覆膜机是主压力机的附属系统。该覆膜机采用了新的运动逻辑控制器和人机界面平台。

挑战指向了改造

该公司使用有25年历史的柔版印刷机，在塑料薄膜上打印肥料袋和巧克力片袋等物品。机械和现有的伺服驱动器和伴随的伺服电机在六轴覆膜机能够执行在要求的水平;然而，控制器电子设备多年来已经过时，经常出现间歇性问题，导致长时间的生产放缓或停产。

该公司决定在问题恶化之前主动寻找解决方案，这可能需要一个更昂贵、更复杂的解决方案，以及更长时间的停机时间。在咨询期间，一些公司建议进行全面改造，甚至完全更换机器。然而，包装制造商希望避免重大的计划外升级，因为这将需要更多的投资和更多的停机时间。

我们需要一个改造解决方案，“这对我们来说是一个独特的挑战，”IAS的工程经理Paul Szeflinski说。“我们并不经常看到这样的旧驱动器和马达仍在使用。我们希望尽可能地重复使用，因为机制仍然很好，因为这是最具成本效益的选择。事实上，我们只有很少的时间，所有的工作都必须在现场完成，尤其是因为机器有三层楼高。”

该公司致力于确定现有设备是否可以重复使用。在此基础上，建议对覆膜机进行部分控制改造，并对设备进行增量升级，这将需要更少的停机时间，也将更便宜。

旧机器，新部件

部分改造解决方案的具体方面是通过IAS和自动化供应商之间的团队合作决定的。

第一步是更换控制平台。虽然控制器仍然处于良好的工作状态，但它所连接的计算机终端屏幕已经变得几乎不可读，这反过来又使整个系统不可靠。

选择了一种新的控制器和人机界面来实现对覆膜机的操作控制。

为了处理现有的老式模拟伺服驱动器和新安装的运动逻辑控制器之间的信号转换，IAS将外壳组件集成到控制平台中。控制部分的外壳位于驱动器的控制柜中，提供了物理框架，其中可以插入单独的驱动系统控制卡或部分，以提供驱动器和运动逻辑控制(MLC)之间的主编码器信号的模拟转换。控制器还执行信号转换，而不是购买和安装一个额外的驱动器来提供这一功能。

为了完成升级，与MLC兼容的更快的输入/输出(I/O)卡取代了与先前控制器一起使用的旧I/O卡。升级到更快的I/O卡使这些组件能够以最高效率运行。

总体而言，对覆膜机的控制器、HMI和I/O卡进行了升级。有了这些修改，系统现在有一个完整的控制架构，可以有效地与所有现有的伺服驱动器和电机通信。

产量大，寿命长

这个过程很快，需要很少的停机时间;改造完成后，机器在一周内恢复运行。而且，由于新技术比旧设备占用的空间更少，调整控制柜也很容易。

最后，改造非常成功，节省了大量成本。Szeflinski估计，通过选择部分改造而不是全面改造，该公司仅在零部件方面就节省了约7万美元。

Szeflinski说:“这次改造帮助我们的客户保护了在设备上的现有投资。”改造已经取得了成效。制造商希望这台机器至少能再运行两年。相反，它至少还可以使用10年，而新的控制平台预计至少还可以使用20年。

改造也提高了产量。这台机器在新状态下的物料产量为每分钟800至900英尺。由于持续的问题，产量已降至约400英尺/分钟。现在，它的输出速度已经恢复到约700英尺/分钟，接近最初的输出速度，比之前的输出能力提高了75%。它还提高了可靠性，降低了维护成本，并提供了整体性能的提升。

该公司计划继续对这台机器进行增量升级，而新的硬件可以实现这一点。

工作人员正在考虑在机器上安装远程安全连接，这将实现远程备份等功能。这一升级与MLC兼容，将减少旅行时间，并防止系统故障。此功能在印刷机以前使用的原始控制器上不可用。

还有其他四种具有类似设置的层压机，自动化供应商希望在不久的将来对IAS进行升级。Szeflinski解释说:“对于使用遗留设备的公司来说，部分改造是理想的解决方案。如果操作得当，它可以保护投资，同时保持高产量，几乎没有停机时间。”

控制器改造总结，好处

• 用现代运动逻辑控制器替换过时的控制平台
• 增加了一个外壳的控制，以确保通信之间的旧驱动器和新的控制器使用现有的自动化总线
• 升级的HMI到更新的图形界面与触摸屏容量
• 用新的高速I/O卡替换旧的I/O卡
• 机器寿命延长了10年
• 避免了7万美元的零件成本
• 产量增加75%
• 提高可靠性，减少维护
• 扩展功能
• 需要最小的停机时间的控制改造
• 新技术节省了控制柜的空间
• 支持全面，有效的代码运动控制。

- Naser Suleiman是Bosch Rexroth Corp.的改造技术集团高级应用工程师，Paul Szeflinski是工业自动化解决方案公司总裁;埃里克·r·艾斯勒编辑石油与天然气工程主编,eeissler@cfemedia.com以及内容经理马克·霍斯克，控制工程，mhoske@cfemedia.com．

在线额外

www.boschrexroth-us.com

www.iasworldwide.com

请看下面的相关报道。

您是否具有本内容中提到的主题的经验和专业知识?你应该考虑为我们的CFE媒体编辑团队做出贡献，并获得你和你的公司应得的认可。点击在这里开始这个过程。