机器制造商安全系统保护工人，简化设计

每卷浴室纸巾和纸巾都是从一卷更大的纸卷上剪下来的，这卷纸卷也缠绕在纸板芯上。但与每天扔在家庭垃圾桶里的小内核相比，这个内核简直是巨人。

重100磅，16英寸。迪亚。，each of these industrial-strength cardboard cylinders can carry a roll of paper up to 30 ft in circumference. Paper manufacturers reuse these cores repeatedly to avoid the high costs of disposal and replacement.

传统上，打捞这些核心是一个困难和潜在危险的过程。为了避免将有价值的机器暴露在硬芯上而损坏它们，制造商停止使用整卷纸。这些相当大的“废弃”堆芯的重量在200磅到300磅之间，必须将其取出回收。

自动搬运国际公司(Automatic Handling International)是一家创新卷筒搬运和包装系统的制造商，该公司发现现有的终端用户用刀手动从每个芯上切下剩余的纸，这给工人带来了安全隐患。这种手工方法也导致纸板意外划痕。这些和其他人为错误损坏了磁芯，使其无法使用，迫使制造商购买新的磁芯。

自动处理，总部设在密歇根州伊利。，recognized an opportunity to make this process safer and less costly. For more than 40 years Automatic Handling has designed and patented handling and packaging systems for the pulp and paper, converting, tissue, and nonwoven industries. With these experiences, engineers created the first-of-its-kind, fully automated core-cleaning and joining system to help improve worker safety, enhance productivity, and dramatically reduce scrap.

多机的挑战

该系统由几台机器组成，它们一起自动清理纸板芯上的剩余纸张，并将它们运送到芯细木工机。接合器移除损坏的芯端，连接顺序芯的良好部分，并将更新的芯切割到一定长度。

当工程师根据最终用户的独特需求定制每个系统时，核心管理系统的每个部分必须无缝集成。这包括从上一台机器上起吊使用过的岩心并将其放置在自动岩心清洁器中的起重机，以及装卷机、缓冲起重机和岩心接合器。

新系统还连接到上游和下游的机器，以确保不间断的生产。例如，将纸张转化为最终产品的转化过程发生在核心清洁器的上游，并且必须持续运行以确保生产跟上需求。

为了在过程中轻松连接多台机器，自动处理需要一个控制解决方案，将安全、运动、离散和驱动控制紧密结合在一起。这样的解决方案还将减少工程师设计、开发和交付完整系统所需的时间。

风险评估、培训

几年前，Automatic Handling决定更换自动化供应商，以获得更可靠的培训服务和支持，建立一个由本地专家组成的网络，并为全球最终用户提供分销商。此外，主要终端用户还需要特定的自动化平台和安全法规和风险评估方面的专业知识。

自动装卸工程师与自动化供应商合作进行安全控制系统的初始设计和实现。集成的安全系统可以在一个平台上进行安全和标准控制，减轻了复杂的硬布线，减少了工程时间。

作为集成软件编程和硬件环境的一部分，安全可编程自动化控制器使用与系统其余部分相同的配置、网络和可视化环境。这种集成为终端用户提供了更少的备件维护，同时控制平台的开放性有助于确保与工厂中的第三方组件轻松集成。此外，安全I/O模块通过EtherNet/IP(均由ODVA管理)使用通用工业协议(CIP)安全协议与安全控制器通信，简化了控制和信息流。

自动处理部门总裁Dan Pienta表示:“安全系统的设计面临着许多挑战，主要是由于系统的规模。“它的总面积超过一千平方英尺，需要多个入口和区域。传统的硬连线安全电路过于繁琐，对于最终用户来说，故障排除和未来的调整将变得非常复杂。新的综合安全系统消除了这些问题。”

传统硬线电路的另一个问题是:机器某个部分的安全事件可能会迫使操作人员关闭整个机器，因为标准系统对安全事件的了解有限。但新系统依赖于以太网/IP，允许控制系统和安全系统共存于同一网络，并在安全应用程序和标准应用程序之间共享数据。这使得工程师能够执行“区域控制”，即机器的一个区域被带到安全状态，而其他区域继续运行。

与硬连线系统不同，安全和标准控制系统的集成为操作员和维护人员提供了所有机器事件的可见性，包括安全事件，通过人机界面。集成系统提供的知识和洞察力使工厂人员能够快速做出反应，并使机器恢复正常生产。

Automatic Handling还更新了其电机控制解决方案，用于新的核心清洗和连接系统到交流驱动器，具有安全关闭功能。伺服驱动器精确地管理所有机器的运动轴，并驻留在同一个以太网/IP网络作为交流驱动器，简化了机器设计。此外，工程师使用相同的嵌入式指令集配置、编程和控制伺服和交流驱动器，以实现标准化操作和一致的行为。

无高风险，手动清洗

自动处理现在提供了一个完全集成的自动化核心清洗和连接系统，不需要手动核心清洗。现在，终端用户可以将他们的劳动力分配到工厂危险较小的区域。

最终用户还可以重用更多的核心，减少约80%的报废，并为长期可持续发展做出贡献。据Automatic Handling估计，新系统每年还可以为终端用户节省数百万美元，因为该公司可以在整个过程中多次重复使用核心。故障排除和维护大大简化，因为该系统与轧机的主计算机系统以及生产线上的其他机器进行通信。

“我们正在使用集成安全技术来提高安全性，同时也为我们的客户提高生产力，”自动处理副总裁兼销售和营销总监Dave Pienta说。“我们自己的生产力、效率和质量也提高了，我们已经大大减少了交付新系统所需的时间。”

自动处理为每个项目节省了数百个工程小时，并估计新的模块化编程和设计软件将设计时间缩短了一半。

通过硬件标准化，“我们能够在一半的时间内从提案阶段到拥有完整的机器图纸，”戴夫·皮恩塔(Dave Pienta)说。“近年来，我们只增加了几名工程师，但我们的业务增长了一倍多。”

新系统还使自动处理更容易标准化前进。集成安全系统减少了75%的布线工作量，并使工厂验收测试期间的更改只需数小时而不是几天或几周。最终用户熟悉控制平台，方便故障排查和维护。

“有时人们认为监管变化和风险评估文件使得升级安全自动化系统变得复杂，”丹·皮恩塔说。他补充说，这个安全系统是“一个灵活的解决方案，使设计一个更安全、更高效的系统变得更容易。”

Tim Roback是罗克韦尔自动化公司架构与软件集团安全系统市场部经理。由CFE Media内容经理马克·t·霍斯克编辑，控制工程而且设备工程，mhoske@cfemedia.com．

www.rockwellautomation.com

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