基于以太网的pc机控制吹塑改造

吹塑应用可以说是制造业中成本最敏感的应用之一。考虑到制造商的最终产品，如塑料制品，售价从几美分到不超过几美元不等，知道是翻新旧的吹塑机还是购买一台新的吹塑机可能意味着繁荣与萧条的区别。Silvercom Solutions是一家位于德克萨斯州圣安东尼奥的技术解决方案提供商，提供咨询经验，以确定是否应该重建用于吹塑、CNC、专业机器和其他应用的旧机器。

Silvercom Solutions总裁Patrick Grissom建议:“对机器进行改造自然是购买新机器的一种经济有效的选择。”“通过改造，可以更灵活地选择完全符合客户需求的独特控制装置。”

Silvercom解决方案帮助客户完成或部分机械改造，以确保制造的可持续性。该公司可以在晚上或周末的计划停机时间在客户现场进行部分改造，最大限度地减少生产影响。

为未来而改造

在最近为同样位于圣安东尼奥的Tejas塑料公司进行改造时，Silvercom选择了基于pc的自动化技术，在两台机器上处理混合编程(控制吹塑塑料厚度)、加热器、定时器、压力机控制以及液压和气动控制。Tejas Plastics的生产经理Tim Williams与Silvercom一起启动了改造项目，用新的控制技术改造吹塑机，以提高产品质量并减少原材料使用。最初建于20世纪60年代，从那时起就安装了不同的控制器，光辉塑料公司使用的吹塑机生产各种各样的塑料产品。这些物品包括存储容器、校车部件、操场设备部件、扬声器组件、动物喂食桶和漏斗、几种用于运动训练的“假人”，以及用于牛仔竞技训练的绳索。

尽管之前进行了控制改造，但光辉塑料公司使用的机器配备了过时的控制系统。

威廉姆斯回忆说:“我们很难为以前的控制系统找到备件，经常不得不通过eBay寻找替换部件。”“此外，之前的parison程序也很有限，因为它只提供了20个控制点。”Williams表示，新的控制系统可管理多达200个控制点。拥有更多控制点的配对编程器提高了确定零件重量分布的机器精度，并减少了塑料使用量，同时创造出更高质量的产品。

成本是另一个考虑因素。Grissom说，大多数Silvercom客户已经在使用微软windows系统。

“工业pc (ipc)能够廉价地集成到现有的IT基础设施中，这是一个明显的好处。”因为Silvercom一直是微软Windows嵌入式操作系统的长期支持者，大多数客户都认识到所选择的基于pc的控制架构是非常稳定的。客户还可以使用“标准的微软软件工具——一种提高机器功能的经济有效的方式。”

多任务处理

在规范最终确定后，Silvercom公司对光辉塑料机进行了改造，采用了基于pc的控制系统:一个机柜安装的工业级面板，用于自动化控制器和HMI的1 GHz英特尔赛扬M CPU。震后,。显示计算机运行PLC软件和Microsoft Windows Embedded CE。

Grissom解释说，基于pc的吹塑软件具有更灵活的配对编程程序和部件重量控制器，这“有助于我们更快地完成改造”。他说，吹塑软件具有其他型腔编程软件无法提供的功能，包括先进的温度控制、计数器和计时器，并提供更快、更准确的诊断，节省了时间。它支持由PLCopen标准化的IEC 61131-3编程语言(结构化文本、梯形图、功能块图、指令列表和顺序功能图)。Silvercom Solutions销售经理Nick Kamas表示，该解决方案提供了“最先进的硬件和软件”，并专业地涵盖了行业特定功能。这种基于pc的系统允许“比基于plc的替代品有更多的定制和校准精度……”当然，定制对改造项目来说意味着一切。”

分布式I/O终端的灵活性增加了功能和定制选项。为此，Tejas塑料改型使用EtherCAT I/O端子通过耦合器连接，集成了高精度测量、安全、状态监测、电机控制和其他功能。该以太网协议还提供了在30µs(微秒)内与1,000个分布式I/O通信的能力，提供了“我们所需的所有基于以太网的功能”，Grissom说。

它无缝连接到客户当前的网络，EtherCAT通信协议“非常可靠;它的速度对机器的安全至关重要，它确保了优化编程器在改造中的最高性能。”parison编程点增加了10倍，使Tejas Plastics能够实现更高质量的树脂分布和更轻的最终产品，从而减少原材料的使用，提高最终产品质量。光辉塑料改进型上的混色程序可以运行2毫秒和5毫秒。该系统还允许包括一个特殊的“停止吹”功能的光辉塑料机器之一。

Grissom说:“我们评估的另一种塑料行业专用的黑匣子解决方案根本无法提供光辉机器所特有的停止吹瓶过程的功能。”“市场上没有多少机器需要这个特殊的功能，所以在我们开始使用这个系统之前，很难找到一个可以满足这个功能的控制器。”

自动化的可持续性:改造

两台吹塑机的改造在2010年12月完成，被光辉塑料公司和Silvercom公司认为是成功的。据估计，光辉战机需要花费10万至80万美元购买一台新机器;改造的费用只是这个的一小部分。

在这一成功的基础上，Silvercom解决方案正在开发一种现成的，400点的parison程序，用于基于pc的硬件设计的改造，尽可能具有成本效益。Grissom解释说，与其他解决方案相比，面板PC“减少了硬件基础设施，在其他解决方案中，你可能有一个显示器和一个CPU来运行一个parison程序员，另一个显示器和CPU来运行机器。”

Grissom说:“通过这种架构，我们可以将客户的控制硬件成本降低50%，客户可以逐步升级他们的机器，将停机时间分散到几周或几个月，而不是一次全部停机。”Williams表示:“在Silvercom改造机器处理的第一份合同中，我们将6英尺长的景观木材(塑料制成)的吞吐量提高了20%，从每小时15件(14.75磅)提高到每小时18件(14磅)，减少了5.3%的原材料使用。在Tejas的另一台机器上，我们将吞吐量从每小时15个零件提高到18个零件，并将零件重量从9.5磅降低到9磅，降低了5.5%。作为额外节省的一个例子，我们的员工完成项目所需的加班时间也减少了。”在一年的时间里，这些原材料的节省将大大帮助光辉塑料公司提高盈利能力。

威廉姆斯表示:“此外，由于塑料分布更均匀，我们的最终产品具有更高质量的外观，这是由于机器精度的提高。”“我们这些部件的最终客户也对结果非常满意。”虽然许多行业正在改善，但经济低迷时期的许多财务压力仍将存在。考虑到这一现实，Silvercom解决方案可以成功地为预算紧张的制造商提供老式机械，由于预算限制，需要现代化以在未来几年运行。

“正如光辉塑料所证明的那样，我们的客户可以通过使用带有现代pc控制的旧机器来大大降低成本，”Kamas补充道。“即使制造商能够负担得起一台新机器，他们也应该考虑到Silvercom解决方案风格的改造可以用2011年的技术使旧机器现代化，并以低廉的价格与全新的机器进行竞争。”

除了通过改造可以节省成本外，树脂和生产成本当然是一个关键因素。Grissom说:“正如Silvercom Solutions已经证明的那样，减少原材料的使用是改善运营的一个关键领域，特别是在中东的动荡和不稳定会迅速提高全球塑料生产的石油成本。”

通过选择基于pc的控制，“Silvercom解决方案可以通过机器改造帮助实现这些成本节约目标，”他总结道。

技术说明:Tejas塑料，Silvercom解决方案机器控制改造技术

Silvercom选择了倍福自动化公司的基于pc的自动化技术来处理配对编程，加热器，定时器，压力机控制，以及两台机器上的液压和气动控制。

采用倍福机柜式CP6201面板PC, 1ghz Intel赛扬M处理器，提供一体化自动化控制器和人机界面。它有12英寸。显示和运行TwinCAT PLC软件与微软Windows Embedded CE。

TwinCAT吹塑框架有一个混合程序和部分重量控制器。吹塑框架具有其他parison程序无法提供的功能，包括先进的温度控制，计数器和计时器。

TwinCAT提供更快、更准确的诊断，节省时间，并支持IEC 61131-3编程语言。

倍福EtherCAT I/O终端通过EK1100 EtherCAT耦合器连接。

两家公司指出，与倍福自动化在控制方面的合作有助于Silvercom解决方案通过机器改造实现其成本节约目标。

——谢恩·诺瓦切克，倍福自动化有限责任公司营销传播经理。控制工程，www.globalelove.com．

www.beckhoffautomation.com

www.microsoft.com/embedded

www.silvercomsolutions.com

www.tejasplastics.com

www.globalelove.com/new-products/industrial-networks.html

www.globalelove.com/new-products/plcs-and-pacs.html

工业以太网:应用优化- - - - - -网络直播
2011年10月7日，星期五，东部时间下午2点/东部时间下午1点/太平洋时间上午11点(…然后存档以供查看。)

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