以太网减少了自动化硬件、人工成本和错误

再想想数字网络:通过使用工业以太网协议代替硬布线，重新设计的自动化工业流程以提高安全性和效率为目标，在硬件、设计和安装成本方面节省了106,654美元，这还不包括潜在错误减少三分之二或其他项目收益。

通过马克·霍斯克 2017年4月12日

根据CMSE、LSO (TUV NORD认证机械安全专家、激光安全官)和首席电气工程师Mike Prokop的说法，使用工业以太网协议可以节省工业系统项目设计、安装和硬件成本Taylor Winfield Technologies Inc．在Prokop项目的合作伙伴中，有电气工程师、程序员、工业流程重新设计的同事Nick Maillis，其中包括2700种危险。Prokop表示，与硬布线相比，使用工业以太网协议节省了106,654美元的硬件、设计和安装成本。他在2016年联合国大会上的一次演讲中解释道北美PI2016年9月。演示中量化的节省不包括与潜在错误减少三分之二或其他项目收益相关的节省。

自动化系统设计

Taylor Winfield Technologies是一家大型资本设备的原始设备制造商(OEM)，包括钢铁加工，自动化装配，感应加热，材料处理以及电阻，激光，电弧和等离子焊接系统。公司拥有约100名员工，市场包括农业、家电、汽车、电子、核能、五金、照明、采矿、制药和钢铁加工等行业。该工厂还提供铜消耗品、备件、现场服务和实验室服务。

该项目重新设计并自动化了手工工业流程，以自动处理和存储5000磅的塑料薄膜卷，这些塑料薄膜依赖于基于纸张的处理和叉车处理，每天在20,600平方英尺的面积内处理720卷。卷被输入系统，处理和存储，然后被托盘和运输。辊子被推入传送带轨道，无线条码扫描器读取条形码，视觉系统将起重机集中起来，将每个辊子抬起，称重并放置在轨道包装上。如果重量不正确，该卷将被拒绝。

根据Maillis的说法，一个机器人抬起卷的端板，用视觉系统检查它们，涂上胶水，组装，然后把它们放在另一个机器人的位置上。

在捆扎站，机器人将端板放在一个龙门架上，以便放置在辊子上。用另一种视觉系统定位由刨花板制成的卷筒中心和端板。然后用压力和热量将它们捆绑起来。该系统存储约400卷。存储和检索起重机在同一轨道上工作。一旦储存起来，就可以使用配方驱动的配置按需移除和包装卷。使用两个额外的机器视觉系统将卷堆叠在托盘上，并在机器人将带穿过卷的核心后捆绑在一起。

轨道包裹与标签一起应用。在此过程中，有87种配置和标称尺寸，有5个输送机和10个门。

自动化系统组件

该系统采用故障安全PLC、6个机箱、输入/输出(I/O)模块、光幕、非接触式编码磁铁安全开关和用于区域隔离的安全输入模块。

20个按钮站有防护锁;e -stop和联锁与工业安全以太网网络一起使用。三个人机界面面板通过工业以太网连接;另一个通过相关的工业网络作为智能客户机-服务器连接，该服务器连接到提供消耗品状态、订单处理和警报的移动设备。

使用30个变频驱动器(vfd)，提供对工业以太网的标准控制。两个工业以太网支持的激光距离传感器取代了轨道上的编码器。

七个机器人通过工业以太网进行作业调用、启用信号、加工信号和控制，Prokop表示:“消除了机器人控制器中I/O的需求，这将是一场噩梦。”

安全通信设备通过工业以太网从主故障安全PLC通信到两个故障安全PLC和5个从机PLC。

详细的节省分析和表格将硬连接成本与工业以太网成本进行了比较，包括布线、安全继电器、I/O连接、硬件和人工，节省了106,000多美元，这还不包括避免潜在错误的成本，数字网络连接1146个，硬连接3795个，省去了寻找断线的需要。人机界面(HMI)上的屏幕显示网络的状态。

在13辆半挂车到达后，安装预计花了三周时间。在安装的地方，有28人接受了其他低风险功能的培训，提高了效率。

项目细节:自动卷处理

Taylor Winfield Technologies重新设计了一个工业流程，可以在20,600平方英尺的面积内自动处理和存储5,000磅的塑料薄膜卷，这些塑料薄膜依赖于纸质处理和叉车处理，每天可处理720卷。下面是项目组件的详细信息。

在捆扎站，康耐视视觉系统帮助机器人将端板放置在卷筒架上，通过找到卷筒和端板的中心，将端板放置在卷筒上。端板由刨花板制成。