包装公司节省了数千的真空系统成本

位于科罗拉多州普韦布洛(Pueblo)的Trinity包装厂将吹制薄膜转化为零售塑料袋，并希望提高这一过程的效率。转换设施有各种专业设备，以创建具有复杂功能的包，如多色印刷或密封。该项目最初的目标是提高小门式制袋机的效率。

五柱式制袋机使用带真空孔的铝制臂在包装袋被切断后抓住包装袋。然后真空孔将袋子堆叠在传送带上。罗茨鼓风机开发所需的真空压力;它们是多级鼓风机，几个风机堆叠在一起。

目标是通过改进真空系统来降低成本和提高效率。当项目开始时，每台装袋机都需要两台离心式鼓风机，每台鼓风机都使用一台10马力的电机全速运行，以产生所需的真空。

每台机器使用两台鼓风机。这些泵吸走了由于切袋和密封过程而释放到空气中的大量石油废料。由于残留物在鼓风机上积聚，真空吸力会减弱，使鼓风机非常低效。没有办法准确地监控机器来评估残留物的堆积量，所以必须一直运行两个鼓风机来确保足够的真空。

此外，当机器不运行时，鼓风机不能关闭，因为残留的量经常会导致泵锁住，并在启动时跳闸控制系统。此外，即使在不需要那么多真空的情况下，电机也总是全速运行。

维护，总拥有成本

一个在一台机器上的试验项目，旨在提高效率和整体运营。第一步是在泵的入口安装真空压力变送器。

安装了5个变送器来测量泵上的实际真空压力，并将模拟信号发送到机器可编程逻辑控制器(PLC)的输入卡。

当压力增加过高时，警报提供通知，表明过滤器需要更换。低压警报意味着泵失去了皮带。温度变送器监测驱动器外壳，以关闭和打开冷却风扇。

在切换到新系统时，似乎控制有问题，因为一条线路显示压力非常高。对机器的检查显示，一个真空软管脱落了，把几个袋子吸了进去，这是以前的系统不会发现的问题。

此外，改进的监测有助于根据变送器收集的数据制定精确的清洁计划。该信息允许使用第二个鼓风机作为备份，而不是一直运行，大大降低了整体设备和维护成本。

安装驱动器可以节省成本

经过清洁后，鼓风机运行效率更高，因此电机需要更少的动力。然而，如果没有变频驱动，鼓风机电机转速就无法降低。鼓风机装有驱动器，监测结果约6个月。结果表明，当一切清洁时，电机只需要以半速运行。

现在，根据真空变送器读数，当手臂变脏时，驱动器自动提高电机速度，以保持所需的真空压力，这显著提高了能源效率。

试点范围扩大到所有的小门式制袋机。

产品使用

控制和监测系统包括真空压力变送器，plc和变频驱动器。更好的压力和真空监测以及变速电机驱动器提供了有用的数据，因此控制系统增加了一个HMI触摸屏面板，以显示和帮助解释数据。PLC中的以太网卡与触摸屏HMI通信。可以在面板上或远程监控数据，从而加快对任何可能问题的响应速度。

驱动器使用Modbus协议直接与HMI通信。Modbus协议的使用消除了布线和相关成本，避免了购买模拟传感器将电流、转速和其他读数发送到HMI, HMI将这些信息从每个驱动器以数字方式传输到HMI。

有价值的信息

使用基于微软windows的图形编辑器对人机界面进行编程非常容易。创建报警参数只需要输入低压和高压设定值。当警报被触发时，它会自动出现在屏幕上，并发送电子邮件。

监测每个泵的运行时间;一个警报告诉什么时候换油，以提高操作效率和机器寿命。当出现驱动器故障、皮带故障或压力故障时，PLC打开备用闸门，开启备用泵。然后系统从HMI通过电子邮件发送事件标签。这是立即自动发生的，允许生产继续，就好像事件从未发生过一样。

随着项目的进展，系统中使用的每个组件的图像和规格都从供应商的网站上保存下来。这些信息被转换成位图，然后导入到HMI中。现在，当任何部分需要信息时，都可以立即从HMI触摸屏上拉出。

戏剧性的储蓄

新的自动化系统大大减少了能源的使用量，并将常规操作所需的鼓风机数量减少了一半。这大大降低了这些机器的总体运营成本。随着能源价格的持续上涨，鼓风机只在需要保持足够的真空压力时才运行，从而抵消了价格的上涨。

旧的系统需要两台10马力的马达全速运转，两台离心式鼓风机才能成功运行每台机器。由于不需要在每台机器上安装第二个全职鼓风机，五台机器上的每台泵都减少了大约一周的维护时间。剩余电机上的负载也减少了，因为驱动器可以调整电机速度，只提供所需的真空量，以保持袋子到位。

聘请了一家外部公司进行能源审计，并计算出所节省的总成本，作为基础，这台三扇门制袋机每年的总运营成本为4.9万美元。审计报告称，运营成本每年将减少1.3万美元，降幅超过25%。

一个使用最新plc的新项目正在进行中，以升级工厂其他部分的旧设备。

公司简介

三一包装公司是一家私人持有的家族企业。三一包装公司成立于1917年，最初是一家纸袋转换器，1979年安装了第一台塑料挤出机。从那时起，该公司将重点扩展到柔性薄膜市场，使公司能够提供更广泛的产品。该公司在美国有三家工厂，为广泛行业的美国客户生产塑料产品。

——Charles Landry是Trinity包装公司的维护经理。控制工程而且设备工程，mhoske@cfemedia.com．

在线

请参阅下面使用的产品的更多信息。

www.trinitypackaging.com

www.automationdirect.com

关键概念

三一包装项目效益总结:

1. 能源和运营成本降低25%以上
2. 电动机现在可以减速运转
3. 先进的监控和控制消除了第二台鼓风机的需要
4. 方便的HMI编程和报警
5. Modbus协议降低了布线和人工成本。

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