神戶鋼鐵有限公司,也就是大家所熟悉的KOBELCO,是日本領先的鋼鐵制造商之一。它還為輪胎和橡膠制造商提供工業設備,包括攪拌機、硫化機和輪胎測試機。輪胎測試設備–也就是輪胎均勻性試驗機(TUMs, tyre uniformity machines)–檢測所生產的每個輪胎的均勻性和幾何形狀。
總的來說,測試機必須在一定的時間內完成對輪胎的檢測。這點也很具挑戰因為設備需要工具或者輪緣變更來適應輪胎的多種類型。在傳統的設備上輪緣變更是手動進行的而且一般需要15到20分鐘才能完成。
圖:KOBELCO公司應用羅克韋爾自動化集成架構來開發一套輪胎均勻性試驗機,用于檢查輪胎的均勻性和集合形狀。
KOBELCO公司的TUM–由一個入口傳送器、一個中間部分和一個出口/標記傳送器所組成–使工具變更時間降低96%。輪緣變更在僅僅30秒內即可通過一個自動的輪緣變更功能完成。
以往,公司使用來自多個供應商的控制架構,使用每個供應商提供的控制器和運動控制。然而,一份Goodyear Dunlop的建議書為KOBELCO公司提出兩個機遇:將它的設備銷售到日本和亞洲,以及使用羅克韋爾自動化集成架構控制解決方案。
由于KOBELCO的工程師以前從未使用過羅克韋爾自動化集成架構,他們擔心出現無法預期的問題。他們特別擔心的是“負載控制環路”和控制器、計算機和運動控制器之間的高速通訊無法實現他們想要獲得的結果,以及需要更長的啟動時間。
羅克韋爾自動化的一個OEM團隊與KOBELCO公司進行了合作,為他們提供服務開發TUM解決方案。羅克韋爾自動化團隊建議采用基于ControlLogix®可編程自動化控制器(PAC)運行RSLogix™ 5000軟件的集成化解決方案。該控制解決方案結合了Kinetix® 6000數字伺服控制器、MPL低慣量電機、運行在PanelView™ Plus操作員終端和RSLinx® OPC服務器上的FactoryTalk® View設備版本HMI軟件。配置中還包含了SIL-3安全等級、EtherNet/IP™、ControlNet™和一個SERCOS接口。
傳統的運動控制系統需要多個控制器和編程軟件包,而Kinetix集成化運動解決方案通過僅僅一種控制和軟件包就實現了所有離散、傳動和運動控制功能。ControlLogix PAC和RSLogix 5000編程軟件中都嵌入了運動控制功能。RSLogix 5000包含了多語言編程功能例如使用SFC來用于命令和環境管理、使用FBD來用于扭矩電機控制。
羅克韋爾自動化OEM團隊還建議在負載控制算法中使用扭矩電機控制來代替速率控制。羅克韋爾自動化集成化運動使KOBELCO工程師們僅僅通過調整環路控制參數就可以在同一個位置環路內從位置控制切換到扭矩控制。
對于磨削定位,羅克韋爾自動化建議使用功能強大的凸輪廓線功能,通過KOBELCO專用軟件升級每一次旋轉。集成化運動解決方案實現了定位凸輪,以及在飛輪上的連續凸輪廓線變更。
通過實施羅克韋爾自動化集成架構控制解決方案,KOBELCO將布線時間減少了20%、安裝時間減少了30%以及開發時間減少了40%。公司在集成和啟動、負載控制和磨削控制方面都實現了高效。
例如,RSLogix 5000軟件就非常易于學習和使用。它的模塊化程序架構和明確的運動處理功能使應用程序管理、重復實用性、調試以及診斷變得容易,從而加速了設備的供貨速度。另外,羅克韋爾自動化定位扭矩解決方案使標桿性能提高了60%(負載控制變化+/-18N),而且在3秒鐘之內就可以完成。而且,對于磨削控制來說,定位凸輪帶來了高準確性的磨削,相對于之前的方法,減少了總體磨削時間。