Darjan Gorenak - COnnecting REpositories · 2020. 1. 30. · delovanje pe či). V tem primeru je...

63
Darjan Gorenak TRANSPORTNA LINIJA SKOZI KONTINUIRANO PEČ ZA ŽARJENJE ALUMINIJASTIH RONDIC Diplomsko delo Maribor, junij 2009

Transcript of Darjan Gorenak - COnnecting REpositories · 2020. 1. 30. · delovanje pe či). V tem primeru je...

  • Darjan Gorenak

    TRANSPORTNA LINIJA SKOZI KONTINUIRANO PEČ ZA ŽARJENJE ALUMINIJASTIH RONDIC

    Diplomsko delo

    Maribor, junij 2009

  • I

    Diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa

    TRANSPORTNA LINIJA SKOZI KONTINUIRANO PEČ ZA ŽARJENJE ALUMINIJASTIH RONDIC

    Študent: Darjan Gorenak

    Študijski program: UN ŠP Elektrotehnika

    Smer: Elektrotehnika elektronika

    Mentor(ica): doc. dr. Mitja Solar

    Somentor(ica): doc. dr. Bojan Jarc

    Maribor, junij 2009

  • II

    UNIVERZA V MARIBORU

    __________________________________________________

    (ime fakultete oz. visoke strokovne šole) Številka: _________________ Datum: __________________

    SKLEP O DIPLOMSKEM DELU

    1. ________________________________, študent-ka univerzitetnega (visokošolskega

    strokovnega) študija ________________________________, izpolnjuje pogoje, zato se mu dovoljuje izdelati diplomsko delo.

    2. Tema diplomskega dela je s področja katedre/oddelka/inštituta

    __________________________________________________________________________, pri predmetu ____________________________________. Mentor-ica: ____________________________ Somentor-ica: __________________________

    3. Naslov diplomskega dela: ________________________________________________ _____________________________________________________________________

    4. Vsebina diplomskega dela: _______________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    5. Diplomsko delo je potrebno izdelati skladno z »Navodili za izdelavo diplomskega dela« in

    ga oddati v ____ izvodih do _____________ v referatu za študentske zadeve. Predstojnik katedre/oddelka/inštituta: ________________________ Mentor: _______________________

    Dekan-ica: ______________________

  • III

    ZAHVALA

    Za vsestransko pomoč pri izdelavi

    diplomskega dela se iskreno zahvaljujem doc.

    dr. Mitji Solarju, in prav tako somentorju doc.

    dr. Bojanu Jarcu. Zahvala gre tudi podjetju

    ATES, še posebej g.Bojanu Sobotič in Aljažu

    Primužič za nesebično pomoč pri snovanju

    diplomskega dela. Iskrena zahvala pa gre tudi

    moji družini, da so mi omogočil študij.

  • IV

    TRANSPORTNA LINIJA SKOZI KONTINUIRANO PEČ ZA

    ŽARJENJE ALUMINIJASTIH RONDIC

    Ključne besede: transportna linija, žarilna peč, kontinuirana peč, krmilnik SIEMENS,

    WinCC Flexible, frekvenčni regulator, regulacija temperature, Profibus

    UDK: 681.536.58(043.2) Povzetek

    V tem diplomskem delu bomo podrobno preučili transport materiala od vstopne valjčne

    proge do razkladalne rampe. Upoštevati bomo morali različna stanja peči, njen želeni takt

    zalaganja za pravilno doseganje temperatur materiala. Posebno pozornost bo potrebno

    posvetiti pozicioniraju košar v peči, kajti v peči bo naenkrat 23 košar, med katerimi mora

    biti enaka razdalja.

  • V

    TRANSPORT LINE THROUGH CONTINUOUS FURNACE FOR

    ANNEALING ALUMINIUM SLUG

    Key words: transport line, annealing furnace, continuous furnace, controller SIEMENS,

    WinCC Flexible, frequency converter, regulation of temperature, Profibus

    UDK: 681.536.58(043.2) Abstract In this diploma work we will detail examined transport material from entry roller track to

    unloading track [12]. We will have to consider different states of furnace, its wanted tact

    for correct reaching of temperatures of material. Special attention will be necessary on

    positioning baskets in furnace, because at once 23 baskets will be in furnace and between

    witch distance must be equal.

  • VI

    KAZALO 1 UVOD ............................................................................................................................ 1

    2 DELOVANJE TRANSPORTNEGA SISTEMA .......................................................... 2

    2.1 Stanje polnjenja (ko je peč še prazna); .............................................................. 3

    2.2 Stanje polnjenja (ko je peč že polna); ................................................................ 3

    2.3 Stanje praznjenja; ............................................................................................... 3

    3 TEHNOLOŠKI OPIS SISTEMA ................................................................................. 4

    3.1 Krmilnik SIMATIC S7-300 ................................................................................ 4 3.1.1 Struktura S7-300 ................................................................................................ 5

    3.2 Nadzorna plošča SIMATIC multi panel (touch) ............................................... 7

    3.3 Nadzorni program SCADA ................................................................................ 8

    4 SIEMENS winCC Flexible .......................................................................................... 9

    4.1 Določanje oznak ................................................................................................. 11

    4.2 Zunanje oznake .................................................................................................. 12 4.2.1 Princip: ............................................................................................................ 12 4.2.2 Podatkovni tipi: ............................................................................................... 12

    4.3 Notranje oznake ................................................................................................. 13 4.3.2 Princip: ............................................................................................................ 13

    5 FREKVENČNI PRETVORNIK DANFOSS ............................................................. 14

    5.1 Nekaj osnovnih funkcij frekvenčnega pretvornika ........................................ 16

    5.2 PROFIBUS OMREŽJE .................................................................................... 17

    6 POZICIONIRANJE ................................................................................................... 19

    6.1 SENZORJI BALLUFF ..................................................................................... 22 6.1.1 Induktivni senzor ............................................................................................. 22 6.1.2 Fotoelektrični senzor ....................................................................................... 23

    7 SIMATIC Manager ..................................................................................................... 24

    7.1 Konfiguracija strojne opreme .......................................................................... 25

    7.2 Programsko orodje v SIMATIC MANEGERJU ............................................ 26 7.2.1 Organizacijski bloki (OB) ............................................................................... 26 7.2.2 Funkcijski bloki (FB) ...................................................................................... 27 7.2.3 Funkcije (FC) ................................................................................................... 27 7.2.4 Podatkovni bloki (DB) .................................................................................... 27

    7.3 Primer pisanja programa v SIMATIC MANAGER ...................................... 28

    8 DELOVANJE TRANSPORTA SKOZI PEČ.............................................................. 30

    8.1 Polnjenje peči ..................................................................................................... 33

  • VII

    8.2 Praznjenje peči ................................................................................................... 35

    8.3 Kontinuirano delovanje peči ............................................................................ 36

    9 DELOVANJE TRANSPORTA SKOZI HLADILNO KOMORO .............................. 38

    9.1 Polnjenje hladilne komore ................................................................................ 38

    9.2 Praznjenje hladilne komore .............................................................................. 39

    9.3 Kontinuirano delovanje hladilne komore........................................................ 41

    10 RAZLAGALNA LINIJA ............................................................................................. 41

    11 REGULACIJA TEMPERATURE .............................................................................. 43

    12 SKLEP ......................................................................................................................... 48

    13 LITERATURA ............................................................................................................ 50

  • VIII

    KAZALO SLIK

    Slika 1 Primer poti transporta materiala skozi peč in hladilni sistem ................................... 2

    Slika 2 Krmilnik SIMATIC D7-300 ...................................................................................... 5

    Slika 3 Nadzorna plošča SIMATIC multi panel (touch) ....................................................... 7

    Slika 4 PROFIBUS povezava med moduli ......................................................................... 10

    Slika 5 Primer kreiranja oznak (tag-ov) .............................................................................. 11

    Slika 6 Frekvenčni regulator Danfoss ................................................................................. 14

    Slika 7 Vezava frekvenčnega regulatorja z omrežjem ......................................................... 14

    Slika 8: Primer napisne ploščice na motorju ....................................................................... 15

    Slika 9 Prikaz regulacijskega dela elektro omare z uporabljenimi frekvenčnimi regulatorji

    ............................................................................................................................................. 17

    Slika 10 PROFIBUS-DP mreža našega transportnega sistema ........................................... 18

    Slika 11 PROFIBUS naslovno stikalo na frekvenčnem regulatorju .................................... 18

    Slika 12 Prikaz poimenovanja PROFIBUS mreže .............................................................. 19

    Slika 13 Primer uporabe senzorjev na zobniku ................................................................... 20

    Slika 14 Realizacija sistema ................................................................................................ 20

    Slika 15 Časovni diagram prehajanja stanj.......................................................................... 20

    Slika 16 Vse možne pozicije senzorjev in desno diagram prehajanja stanj ........................ 21

    Slika 17 Induktivni sensor za visoke temperature ............................................................... 22

    Slika 18 Fotoelektrični sensor BALLUFF in primer njegove uporabe ............................... 23

    Slika 19 Prikaz strukture Simatic Maneger-ja ..................................................................... 24

    Slika 20 Nastavitve konfiguracije........................................................................................ 25

    Slika 21 Primer pisanja koračnega programa v programu Step7 ........................................ 28

    Slika 22 Prikaz pisanja programa ........................................................................................ 29

    Slika 23 Panel preko katerega izbiramo režime delovanja .................................................. 30

    Slika 24 Pregled nad stanjem sistema ter upravljanje z njim .............................................. 31

    Slika 25 Prikaz delovanja sistema skozi vse faze transporta skozi termično obdelavo ...... 32

    Slika 26 Manjkajoči prazi mesti v peči ............................................................................... 34

    Slika 27 Diagram poteka izvajanja korakov za peč ............................................................. 37

    Slika 29 Polnjenje hladilne komore ..................................................................................... 39

    Slika 30 Proženje na negativno fronto ................................................................................. 40

  • IX

    Slika 31 Razlagalna linija .................................................................................................... 42

    Slika 32 Pregled nad sistemom za regulacijo temperature .................................................. 43

    Slika 33 Regulacija gorilnikv in prikaz temperature v peči ................................................ 45

    Slika 34 Grafična ponazoritev gibanja temperatur .............................................................. 46

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    1

    1 UVOD

    Zaradi povečanja proizvodnje so v podjetju TALUM d.d. naročili avtomatizirano linijo za

    toplotno obdelavo rondel in rondelic. Linija je sestavljena iz zalagalnih mest, kjer delavec

    z viličarjem nalaga košare z materialom. Te se glede na izbran vrstni red vstopa v peč

    transportirajo k peči. Peč deluje kontinuirano, kar pomeni, da material potuje v notranjosti

    peči glede na tehnološke parametre toplotne obdelave. Cilj je, da se v določenem času

    material v peči segreje na želeno temperaturo in po določen času zapusti peč. V hladilni

    komori se material ohladi s pomočjo ventilatorjev. Na koncu material počaka na

    razkladalni rampi, kjer se s signalizacijo opozori operaterja o končanju toplotne obdelave.

    Material nato z viličarjem odpeljejo na nadaljnjo mehansko obdelavo.

    Samo pozicioniranje bo potekalo preko meritev vrtenja valjev na transportni progi s

    kontrolo prisotnosti materiala v peči. Transportne proge morajo imeti 3 režime delovanja,

    testno delovanje za servisne posege, ročno delovanje za vzpostavitev osnovnih položajev

    ter avtomatsko delovanje. K transportnim progam sodi tudi upravljanje z vhodnimi in

    izhodnimi vrati peči in hladilne komore ter krmiljenje dvižnih valjčnih prog v predelu vrat.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    2

    2 DELOVANJE TRANSPORTNEGA SISTEMA

    Transportna linija deluje v treh režimih delovanja: testni režim (namenjeno je za servisne

    posege in vzdrževanje), ročni režim (ta režim se uporablja, kadar peč deluje izven

    avtomatike) in avtomatski režim. Avtomatski režim je vzpostavljen, kadar je peč v

    kontinuiranem delovanju in se izvaja po programu, ki ji je bil predhodno določen.

    Ko paleta prispe na začetek vstopne valjčne proge, senzor to zazna ter paleto pomakne na

    konec le-te. Na koncu vstopne valjčne proge paleta čaka, da se izvrši programski cikel

    peči. Ta cikel peči je že predhodno nastavljen na operacijskem panelu MP377. Sedaj je peč

    v fazi, ko program pogleda, če je v peči kakšna paleta oziroma koliko palet je v peči. Prav

    iz tega razloga so tri stanja polnjenja oziroma praznjenja peči:

    Slika 1 Primer poti transporta materiala skozi peč in hladilni sistem

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    3

    2.1 Stanje polnjenja (ko je peč še prazna);

    Ko je paleta na vstopni strani prispela do senzorja, je program pogledal število palet v peči.

    Če je ugotovil, da je prazna oziroma še ni polna, je po preteku ciklusnega časa pomaknil

    valjčne proge za eno pozicijo naprej. Odprejo se vhodna vrata in podporni valj pri vhodnih

    vratih se dvigne, da se lahko paleta preko njega zapelje v peč. Ko je paleta v peči, se spusti

    vhodni podporni valj, zaprejo se vhodna vrata in žarjenje se začne kakor je določeno s

    programom.

    2.2 Stanje polnjenja (ko je peč že polna);

    Sedaj smo v stanju, ko je v peči že 23 palet, to pomeni, da je peč polna (kontinuirano

    delovanje peči). V tem primeru je potrebno pred zalaganjem nove palete v peč eno paleto

    vzeti iz peči, da je v peči na prvi poziciji prostor za novo paleto. Postopek zalaganja je

    enak kakor pri prejšnjem opisu, le da sedaj začnemo na izhodni strani peči. Paleta je

    prispela na konec vhodne valjčne proge, program ugotovi, da je peč polna in zaradi tega po

    preteku ciklusnega časa najprej odpre izhodna vrata, ter dvigne izhodni podporni valj. Ko

    sta ta dva pogoja izpolnjena, se celotna proga po peči pomakne za eno pozicijo naprej. S

    tem smo eno paleto že toplotno obdelali in naredili prostor na prvi poziciji v peči. Sedaj, ko

    je na prvi poziciji prostor se lahko pomaknemo v stanje polnjenja (ko peč še ni polna).

    2.3 Stanje praznjenja;

    Do stanja praznjenja pridemo takrat, ko je potekel ciklusni čas žarjenja peči, na vhodni

    valjčni progi pa nimamo nobene palete. Tudi v tem primeru moramo pomakniti palete proti

    izhodu po preteku ciklusnega časa peči, sicer bi se material pregrel. Postopek praznjenja je

    enak kakor v primeru, ko je peč polna, to pomeni, da najprej odpremo izhodna vrata peči,

    dvignemo izhodni podporni valj, ter pomaknemo celotno progo za eno mesto naprej.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    4

    Lahko pa pride tudi do primera, da na vhodni valjčni progi ni palete in se program obnaša,

    kot da je peč v stanju praznjenja, v naslednjem ciklu je paleta zopet na poziciji za

    polnjenje. Iz tega je razvidno, da na transportni liniji pride do praznih mest (ni dovoljeno

    čakanje palet v peči, ker lahko pride do pregrevanja materiala).

    3 TEHNOLOŠKI OPIS SISTEMA

    Glavni sestavni deli za vodenje transportne linije so:

    - programirljivi krmilnik Siemens CPU 315-2PN/DP,

    - nadzorna plošča SIMATIC MULTIPANEL MP377 (TOUCH),

    - frekvenčni regulator DANFOSS,

    - pozicioniranje ter

    - senzorji BALLUFF (induktivni in svetlobni).

    3.1 Krmilnik SIMATIC S7-300

    Krmilnik predstavlja jedro avtomatiziranega sistema s katerim lahko realiziramo različne

    funkcije vodenja [3,7]. Te lahko segajo od navadnega krmiljenja pa vse do reguliranja in

    merjenja. Odvisno od uporabljenega krmilnika ter modulov, ki jih nanj priključimo, lahko

    realiziramo zelo različne avtomatizacijske strukture.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    5

    Krmilnik deluje na osnovi uporabniškega programa, ki se mora zaradi odsotnosti

    tipkovnice pisati nekje drugje. Največkrat je to programirna naprava ali pa kar osebni

    računalnik z možnostjo komuniciranja. Program moramo prenesti v krmilnik, kjer se po

    navadi shrani v EPROM pomnilniku, iz katerega si ga krmilnik pri zagonu naloži v RAM

    pomnilnik in ga tam obdeluje. Programiramo lahko tako, da program shranimo na

    pomnilniško kartico, ki jo nato vstavimo v krmilnik, ali pa programiramo direktno v on-

    line povezavi s krmilnikom.

    3.1.1 Struktura S7-300

    Krmilnik S7-300 ima modularno konstrukcijsko izvedbo. S kombinacijo komponent iz

    izbora S7-300 modulov lahko sestavimo sistem, ki ga zahteva projekt.

    Glede na namen posameznih modulov ločimo:

    • napajalna enota,

    • centralno procesna enota,

    • periferne enote,

    • povezovalni moduli,

    • funkcijski moduli in

    • komunikacijski vmesniki.

    Slika 2 Krmilnik SIMATIC S7-300

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    6

    Jedro celotnega sistema je centralna procesorska enota. Glede na zahtevnost naloge imamo

    pri krmilniku S7-300 na voljo osem različnih procesorjev (med njimi je tudi CPU 315-

    2PN/DP, ki smo ga uporabili pri naši aplikaciji). Čim močnejši procesor bo v sistemu, tem

    krajši bodo obdelovalni cikli in tem večji bo uporabniško dostopen pomnilnik.

    Periferne enote se uporabljajo za povezovanje vhodno / izhodnih enot z PLC-jem.

    Preko perifernih enot pripeljemo različne signale, ki se izvajajo v procesu na PLC oziroma

    nadzorni sistem, ker pa so te enote tako vhodne kot izhodne, lahko tudi v proces pošiljamo

    podatke oziroma spremembe stanj.

    Tabela 1 Nekaj osnivnih podatkov krmilnika SIMATIC S7-300 delovni spomin (RAM), uporaba za markerje,

    časovnike, števce, procesno preslikavo

    256KB / 128KB + pomnilniška kartica max. do 8MB

    Hitrost obdelave podatkov

    • bitne operacije

    • besedne operacije

    • celoštevilčne matematične operacije

    • matematične operacije z plavajočo vejico

    0,1us

    0,2us

    2us

    3us

    število števcev / časovnikov 256/256

    naslovni prostor

    vhodi/izhodi

    št. možnih digitalnih kanalov

    št. možnih analognih kanalov

    2048/2048

    1024

    256

    organizacijski bloki (OB)

    osnovni cikel (OB1), prekinitveni bloki (OB10,

    OB20, OB30), zagonski (OB 100), napake (OB

    80) in za sistemske napake (OB121, 122)

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    7

    3.2 Nadzorna plošča SIMATIC multi panel (touch)

    Nadzorna plošča se uporablja za nadzor in kontrolo delovanja peči oz. transportne linije

    skozi njo [10] . Dopušča kontrolo nad raznimi stanji sistema, nad vrednostnimi procesi v

    teku in nad motnjami v delovanju. Povezava je direktna s krmilnikom. V primeru zastoja

    lahko hitro ugotovimo, katera napaka je aktivna, saj imamo vstavljen spisek napak, ki se

    prikažejo na panelu, če je katera od teh aktivirana. V našem primeru smo uporabili

    grafično nadzorno ploščo na dotik (TOUCH) MP 377 proizvajalca Siemens.

    Program za nadzorno ploščo se piše v programskem paketu Simatic HMI Station WinCC

    Flexible RT, ki je namenjen za programiranje vseh Simens-ovih nadzornih plošč.

    Preko MP377 lahko opazujemo stanje peči, zalagalnega mesta, hladilnih komor in

    transportne linije. Lahko pa preko nje opravljamo tekstovni vnos podatkov, ki jih peč in s

    tem transportna linija potrebuje:

    − vrsta programa žarenja,

    − ciklusni čas peči, ki je potreben za določeno vrsto materiala, ter

    − vrsta hlajenja.

    Ker ima MP377 razmeroma velik ekran (15”) in ker je tudi na dotik, je zelo primeren za

    uporabo, ker lahko hitro spreminjamo želene parametre. Na nadzorni plošči imamo tudi na

    izbiro različne režime delovanja peči, (avtomatsko, ročno in testni režim).

    Slika 3 Nadzorna plošča SIMATIC multi panel (touch)

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    8

    Če je sistem v ročnem režimu lahko z nadzorno ploščo krmilimo celoten sistem, brez

    uporabe dodatnih gumbov. V avtomatskem načinu nam nadzorna plošča nudi vsa stanja, ki

    so potrebna za nemoteno delovanje sistema. Testni način, ki je tudi na voljo na nadzorni

    plošči, pa je namenjen predvsem za vzdrževalna in servisna dela.

    3.3 Nadzorni program SCADA

    Nadzorni program omogoča daljinski nadzor in upravljanje peči [1]. Izveden je s SCADA

    sistemom. SCADA sistem omogoča:

    • spremljanje delovanja peči na PC, neodvisno od lokacije,

    • sestavljanje temperaturnega diagrama za posamezno peč,

    • vizualizacijo sistema,

    • spremljanje in arhiviranje temperatur,

    • spremljanje in arhiviranje eventualnih napak,

    • arhiviranje celotnega procesa v posebne datoteke,

    • izvoz prilagojenih podatkov v informacijski sistem naročnika ter

    • omogoča povezavo večjih peči v mrežo in s tem pregled nad celotno proizvodnjo.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    9

    4 SIEMENS winCC Flexible

    Nadzorno ploščo na dotik (TOUCH) MP 377 proizvajalca Siemens, smo grafično opremili

    z programskim paketom SIEMENS winCC Flexible [8]. S tem programom se programira

    tako, da vstavljamo razne grafike, ki so vzete bodisi iz knjižnice ali pa jih v kakšnem

    drugem risarskem programu ustvarimo sami in jih kasneje uvozimo v knjižnico. Pri

    končnem izdelku programa je glavni namen vsake sličice, da ima vsaka svojo funkcijo. Te

    funkcije so predstavljene tako, da nam grafika prikazuje stanje delovanja, nivoja, itd.

    Največkrat uporabljene grafike so tudi razni gumbi za vklope in izklope aplikacij. Ne

    smemo pa pozabiti na tekstovne prikazovalnike, kateri nam podajajo izmerjene vrednosti,

    oziroma uporabnik preko njih vnaša različne vrednosti.

    Maksimalna preglednost nad procesom je bistvena za upravitelja, ki deluje v

    določenem okolju. Proizvodni procesi postajajo kompleksnejši in zahteve za uporabnost

    stroja se krepijo. Človekov strojen vmesnik ( Human Machine Interface HMI), nudi to

    preglednost. HMI sistem predstavlja vmesnik med človekom (upraviteljem ) in procesom

    (stroj ). PLC je enota katera kontrolira proces, to je torej vmesnik med upraviteljem in

    WinCCflexible (pri HMI napravah) ter vmesnik med WinCCflexible in PLC. HMI sistem

    predpostavi naslednja opravila:

    • Procesna ponazoritev

    Proces je predstavljen na HMI. Zaslon na HMI je dinamično posodobljen. To bazira na podlagi postopka prehodov.

    • Upravitelj nadzira proces

    Upravitelj lahko nadzira proces s pomočjo GUI. Na primer, upravitelj lahko spreminja referenčne vrednosti za nadzor ali zaganja motor.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    10

    • Prikazovanje alarmov (za napake)

    Kritična procesna stanja sprožijo alarm samodejno, na primer, ko je nastavljena vrednost presežena.

    • Shranjevanje procesnih vrednosti in alarmov

    HMI sistem si lahko shranjuje alarme in procesne vrednosti.

    • Upravljanje procesa in parametrov stroja

    HMI sistem lahko shrani parametre procesov in strojev. Na primer, prenašaš lahko

    parametre v enem kosu iz HMI na PLC.

    Slika 4 PROFIBUS povezava med moduli

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    11

    4.1 Določanje oznak

    Če na grafičnem vmesniku nameravamo sliko uporabiti za indikator stanja naprave, je

    potrebno le-tej sličici določiti oznako (tag). Te oznake so že vnaprej določene v vezalnih

    načrtih, ki smo jih uporabljali za vezanje krmilne omare. Ti »tagi« oznake so imena

    posameznih senzorjev in naprav, ki smo jih uporabljali pri projektu, in njihovi naslovi na

    vhodno izhodnih enotah. Vsakemu senzorju, ki je priključen na transportni liniji pripada en

    digitalni bit na vhodno izhodni enoti, saj preko le-te dostopamo do krmilnika.

    Slika 5 Primer kreiranja oznak (tag-ov)

    Na primeru bomo pokazali kako smo kreirali indikacijo senzorja:

    Na sliki 1, ki je prikazana že v uvodu smo na mestih, kjer se nahajajo senzorji narisali

    kvadratek sive barve, kateri nam je prikazoval neprekinjen senzor. Preko njega smo

    kasneje narisali enako velik kvadratek zelene barve, kateri nam je pa pokazal, da je senzor

    prekinjen. Kvadratek sive barve je kreiran na globalni ravni, kar pomeni, da je vedno

    prisoten, to pomeni da je prikazan kadar je senzor neprekinjen, je pa tudi tedaj kadar je le-

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    12

    ta prekinjen, le da je sedaj preko njega prikazan kvadratek zelene barve. Iz tega je

    razvidno, da imamo dva enaka kvadratka le drugačne barve, in je sivi na globalni ravni

    zeleni pa na lokalni ravni. Kadar je objekt kreiran na lokalni ravni, je potrebno upoštevati,

    da bo prikazan samo v primeru, kadar je aktivna »tag« oznaka, ki smo jo določili.

    Kadar kreiramo gumbe oziroma stikala, gre za podoben postopek, le da v tem primeru iz

    knjižnice jemljemo funkcije, katere so potrebne za posamezen gumb.

    4.2 Zunanje oznake

    Zunanje oznake omogočajo komunikacijo med sestavnimi deli procesne avtomatizacije in

    PLC.

    4.2.1 Princip:

    Zunanja oznaka je slika definirane pomnilniške lokacije v PLC. Dostop do lokacije branja

    in pisanja HMI naprave ter PLC. Zunanje oznake so slika skladiščene lokacije v PLC,

    pripadajoči podatkovni tipi so pa odvisni od PLC, ki je povezan na HMI napravo.

    4.2.2 Podatkovni tipi:

    Osnovni podatkovni tipi so namenjeni vsem konfiguracijam, ki so na razpolago.

    Pri dodajanju strojne opreme lahko uporabljamo tudi druge podatkovne tipe za zunanje

    oznake, ki so namenjene posebej za PLC, katere povezava obstaja. Podrobno navajanje

    osnovnih podatkovnih podatkov ter podatkovnih podatkov za povezavo k Step7 krmilniku,

    lahko najdemo pod »Podatkovni podatki, če se povežemo na Step7«.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    13

    4.3 Notranje oznake

    Notranje oznake nimajo nobene povezave z PLC.

    4.3.2 Princip:

    Notranje oznake so shranjene v notranjem pomnilniku HMI naprave. Zaradi tega le-ta HMI

    naprava bere in piše dostopnim notranjim oznakam. Kadar generiraš notranje oznake, na

    primer z ukazom, da izvedeš lokalne izračune, lahko uporabiš vse osnovne podatkovne tipe

    za notranje oznake.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    14

    5 FREKVENČNI PRETVORNIK DANFOSS

    Za pogon elektromotorjev so bili uporabljeni frekvenčni regulatorji proizvajalca Danfoss

    [6]. V naši aplikaciji transportnega sistema je bilo uporabljenih 10 frekvenčnih

    regulatorjev, zaradi 10-ih pogonov valjčnih prog. Na spodnjih dveh slikah je prikazan

    frekvenčni regulator podjetja Danfoss in njegova vezava.

    Slika 6 Frekvenčni regulator Danfoss

    Slika 7 Vezava frekvenčnega regulatorja z omrežjem

    Toliko ločenih pogonov je bilo potrebno zaradi tega, ker drugače ni možno realizirati

    polnjenja in praznjenja peči. Pri tem polnjenju in praznjenju peči je potrebno seveda

    upoštevati, da je le-ta peč kontinuirana, vendar lahko pride do manjkanja materiala (to

    pomeni, da je ciklusni čas peči že potekel, naslednja paleta pa še ni prispela na vhodno

    pozicijo), ciklus peči pa mora vseeno preiti v naslednjo pozicijo. Če pride do te situacije

    imamo v peči prosta mesta, ki pa ne vplivajo na samo žarjenje materiala.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    15

    Preden zaženemo motor, moramo v frekvenčni regulator vnesti nekatere pomembne

    parametre, ki so nujno pomembni za normalno delovanje. Na spodnji sliki je prikazana

    napisna ploščica s katere razberemo te podatke.

    Slika 8: Primer napisne ploščice na motorju

    Parametri povezani z motorjem, ki so pomembni za delovanje frekvenčnega pretvornika:

    • moč motorja [kW] ali moč motorja [HP],

    • napetost motorja [V],

    • tok motorja [Hz],

    • frekvenca motorja [Hz] ter

    • nazivna hitrost motorja [min-1].

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    16

    5.1 Nekaj osnovnih funkcij frekvenčnega pretvornika

    • Optimalno magnetenje motorjev

    - kompenzacija ob zagonu; kompenzacija ob spremembah bremenskega momenta

    - kompenzacija slipa / vektorska regulacija za doseganje visoke dinamike

    • Krmiljenje in regulacija vrtilne hitrosti in vrtilnega momenta

    - zagotavljanje karakteristike U/f

    - zagotavljanje analognih in digitalnih referenc v sistemu

    - start / stop funkcija

    • Detekcija napak in okvar med obratovanjem

    - stiki z maso (ozemljitvijo), pre- in pod-napetostna zaščita, kratki stiki,

    pretokovna zaščita, itd.

    • Druge funkcije

    - možnost izvedbe odprto ali zaprto zančne regulacije pogonskega sistema,

    - sinhronizacija, pozicioniranje, limitiranje vrtilnega momenta,

    - vmesnik za serijsko komunikacijo (Field bus) npr. Profibus, itd.,

    - možnost povezovanja z nadrejenimi sistemi (PPK/PLC, SCADA, …)

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    17

    Slika 9 Prikaz regulacijskega dela elektro omare z uporabljenimi frekvenčnimi regulatorji

    5.2 PROFIBUS OMREŽJE

    PROFIBUS je mednarodno prosto dostopno vodilo, ki se uporablja v veliki meri pri večini

    proizvodov in procesni avtomatizaciji [5].

    PROFIBUS-DP je PROFIBUS komunikacijski profil optimiziran za visoke hitrosti,

    kritično časovno prenašanje podatkov na prostem nivoju, uporabljamo nizko cenovno

    priključitev.

    PROFIBUS-DP je primeren nadomestek za običajni, vzporedni 24 V signal prenosa

    podatkov v proizvodnji, prav tako kakor za analogni 4......20 mA signal prenosa podatkov

    v procesni avtomatizaciji.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    18

    Slika 10 PROFIBUS-DP mreža našega transportnega sistema

    Na sliki 10 je prikazana PROFIBUS mreža našega transportnega sistema. Frekvenčne

    regulatorje smo povezali v mrežo zaporedno z centralni procesno enoto na čelu. Vsaka od

    enote ima svojo oznako, tako da jih med sabo lahko ločimo, ter svoj PROFIBUS naslov. Ta

    PROFIBUS naslov je bilo potrebno nastaviti programsko in strojno (fizično). Če se ta

    naslov nastavi programsko, je potrebno kasneje vedno paziti, da jih med sabo ne

    zamešamo, zlasti če imamo primer kakršen je naš da je veliko frekvenčnih regulatorjev.

    Slika 11 PROFIBUS naslovno stikalo na frekvenčnem regulatorju

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    19

    Mi smo te naslove nastavili fizično, in sicer preko DIP stikal, ki so v frekvenčnem

    regulatorju, in se s tem izognili prej omenjenemu problemu. V tem primeru program sam

    zazna številko naslova, ki smo jo določili posamezni enoti.

    Na spodnji sliki je prikazano, kako smo razporedili določena imena in zaporedno številko

    naslova v naši PROFIBUS mreži.

    Slika 12 Prikaz poimenovanja PROFIBUS mreže

    6 POZICIONIRANJE

    Na sami transportni liniji smo uporabili sistem pozicioniranja. To pomeni da štejemo

    število zobov na zobniku, ki poganja valjčnico. Ta sistem štetja zobov uporabljamo za

    polnjenje, praznjenje in za sam pomik palet po peči, in prav zaradi tega v vsakem trenutku

    lahko določimo na kateri poziciji se nahaja paleta z materialom.

    Sistem je zgrajen tako, da damo en senzor na enega od zob zobnika, drugi senzor pa

    zamaknemo za 90o, to pomeni da je malo čez naslednji zob zobnika.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    20

    Slika 13 Primer uporabe senzorjev na zobniku

    Slika 14 Realizacija sistema

    Kot je iz slike razvidno smo drugi senzor zamaknili čez rob zoba, to pa zaradi prej

    omenjenih 90o, ki so potrebni da lahko mi določimo smer vrtenja.

    Slika 15 Časovni diagram prehajanja stanj

    Iz časovnega diagrama, ki je prikazan na sliki lahko razberemo oziroma skonstruiramo

    diagram prehajanja stanj. V diagramu stanj smo upoštevali, da se v vsakem trenutku lahko

    zobnik zavrti naprej ali nazaj.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    21

    naprej nazaj

    Slika 16 Vse možne pozicije senzorjev in desno diagram prehajanja stanj

    Programa za pozicioniranje smo se lotili na ta način, da gremo v naslednje stanje ter

    opazujemo prejšnjo stanje. Na ta način ugotavljamo, če se zobnik vrti naprej oz. nazaj. Na

    naslednji sliki je prikazan del programske kode za stanje 0010:

    // 0 0 1 0 Smo v stanju 10 in opazujemo stanje 00

    UN E 0.1

    UN E 0.2

    U M 100.0

    UN M 100.1

    SPBN a1

    U "ena"

    = M 100.3

    SPA add

    a1: NOP 0

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    22

    Iz diagrama stanj je razvidno, da smo šli iz stanja 00 v stanje 10, kar za nas pomeni da se

    motor vrti naprej. V programski kodi je tudi vnaprej določen marker (M 100.3), v katerega

    shranjujemo trenutne podatke za prištevanje, ker vemo da so podatki v (M100.3) za

    prištevanje, skočimo v del programa, kjer register povečujemo za ena. Enak postopek je

    tudi za odštevanje, vendar pa je potrebno uporabiti nov marker, ki je pa prav tako vnaprej

    določen za shranjevanje trenutnih podatkov odštevanja.

    6.1 SENZORJI BALLUFF

    6.1.1 Induktivni senzor

    Za sistem pozicioniranja smo uporabili brezkontaktne induktivne senzorje za visoke

    temperature. Ker je v območju zobnikov na valjčnicah zelo vroče, je bilo potrebno izbrati

    senzorje, ki bodo kos tem razmeram. Senzorji so zgrajeni za večje temperature, in sicer od

    -250C do +1200C.

    Slika 17 Induktivni sensor za visoke temperature

    Standardni brezkontaktni induktivni senzorji so zgrajeni za območje delovanja do +700C

    [2]. Ti visoko temperaturni senzorji, ki smo jih izbrali za določanje pozicije, pa so zgrajeni

    za temperature do +1200C. Dodano imajo termično zaščito, ki privede do večje zaščite, ter

    podaljša življenjsko dobo senzorja.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    23

    6.1.2 Fotoelektrični senzor

    Za svetlobne zapore na transportnih progah smo uporabili fotoelektrične senzorje podjetja

    BALLUFF. Ti senzorji delujejo na principu sprejemnika in oddajnika. Na sliki je prikazan

    oddajnik na katerem je vrtljiv potenciometer, s katerim nastavljamo občutljivost le- tega ter

    princip delovanja senzorja, kako prekinjamo žarek.

    Slika 18 Fotoelektrični sensor BALLUFF in primer njegove uporabe Oddajnik senzorja pritrdimo na eni strani transportne proge, na drugi strani pa sprejemnik. Te

    senzorje nastavljamo tako, da oddajnik in sprejemnik priključimo na napajalno napetost, tako da

    lahko opazujemo indikator na oddajniku. Potenciometer na oddajniku postavimo v položaj največje

    občutljivosti, nato pa sprejemnik postavimo v takšno pozicijo, da se na oddajniku prižge zelena

    lučka. Ko to dosežemo, zmanjšamo občutljivost oddajnika ter prilagajamo sprejemnik. To počnemo

    tako dolgo, dokler ne dosežemo čim manjšo občutljivost oddajnika. Ta način nastavitve je primeren

    zato, da imamo kasneje možnost povečanja občutljivosti oddajnika, če le-ta nebi več pravilno

    deloval.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    24

    7 SIMATIC Manager

    SIMATIC Manager je osnova programskega paketa STEP 7 [9]. Programsko orodje zbere

    podatke, ki so potrebni za oblikovanje projekta na krmilni enoti iz večih aplikacij. Od

    tu dostopamo do posameznih komponent, ki jih lahko programiramo, parametriramo in

    povezujemo, kot so »Hardware configuration«, »Program editor«, ...

    Slika 19 Prikaz strukture Simatic Maneger-ja

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    25

    7.1 Konfiguracija strojne opreme

    V orodju »Hardware Configuration« določimo strojno opremo krmilnika. Orodje

    aktiviramo s klikom na gumb »hardware«. Najprej je potrebno izbrati vodilo za V/I module

    nato se dodajo ustrezni vhodno/izhodi ter komunikacijski moduli. Na tem mestu se

    nastavijo tudi parametri posameznih modulov, kot so profibus naslov krmilnika (če imamo,

    kakor v našem primeru, profibus komunikacijo), nastavitve krmilne enote itd.

    Slika 20 Nastavitve konfiguracije

    Na sliki 20 so prikazane nastavitve strojne opreme za realizacijo funkcij. Na desni strani

    poiščemo tip krmilne enote ter pripadajočo komunikacijsko kartico. Na levi strani okna se

    nahajajo moduli za izdelavo konfiguracije, ki jo želimo zgraditi gradimo. V našem primeru

    smo uporabili krmilnik SIMATIC 300. Od tu dostopamo do raznih parametrov posameznih

    modulov.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    26

    7.2 Programsko orodje v SIMATIC MANEGERJU

    Programsko orodje v okolju STEP7, je razdeljeno na tri dele:

    • viri (ang.: Sources): vsebuje izvorne datoteke,

    • bloki (ang.: Blocks): vsebuje organizacijske bloke, funkcijske bloke, funkcije

    (opisano v nadaljevanju),

    • tabela z simboli (ang.: Symbols): tabela za opis vhodno izhodnih spremenljivk,

    imena funkcij, imena blokov, itd.

    Uporabniški program je razdeljen na bloke, ki so samostojni deli programa. Ločimo sedem

    tipov blokov, ki se med seboj razlikujejo po svoji prioriteti, funkciji ter nalogi. Tipi

    blokov:

    • organizacijski bloki (ang.: Organization Blocks - OB),

    • funkcijski bloki (ang.: Function Blocks - FB),

    • funkcije (ang.: Functions - FC),

    • podatkovni bloki (ang.: Data Blocks - DB),

    7.2.1 Organizacijski bloki (OB)

    Organizacijski bloki se izvajajo na enoti CPU ciklično (določitev v strojni konfiguraciji) in

    imajo določeno prioriteto po stopnjah. V našem primeru uporabljamo OB1 (organizacijski

    blok 1) iz katerega se kličejo podfunkcije sistema. OB1 je edini organizacijski blok, ki se

    izvaja ciklično. Zato je programska koda, ki se mora izvajati ciklično, zapisana v OB1.

    Ostali bloki se izvajajo prekinitveno (napake na vodilu, napake na vhodno/izhodnih

    modulih, izvajanje na 100 ms, itd.)

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    27

    7.2.2 Funkcijski bloki (FB)

    Funkcijski bloki vsebujejo tehnološke funkcije. Imajo rezerviran del pomnilnika za

    shranjevanje lokalnih spremenljivk do katerih lahko dostopamo neposredno. Vsakemu

    funkcijskemu bloku pripada svoj podatkovni blok (lokalne spremenljivke so shranjene v

    podatkovnem bloku). Primerni so za programiranje obširnih funkcij, ki so pogosto

    uporabljene.

    7.2.3 Funkcije (FC)

    Funkcije se od funkcijskih blokov razlikujejo po tem, da nimajo pomnjenja lokalnih

    spremenljivk ter s tem nimajo pripadajočega podatkovnega bloka. Funkcije so primerne za

    programiranje pogosto uporabljenih funkcij, ki ne potrebujejo shranjevanja podatkov

    lokalnih spremenljivk.

    7.2.4 Podatkovni bloki (DB)

    Podatkovni bloki so namenjeni shranjevanju podatkov. Podatki, shranjeni v podatkovni

    blok, so na voljo vsem delom programa. Omogočajo tudi strukturno shranjevanje

    podatkov. Na voljo imamo različne formate hranjenja podatkov. Navedimo najbolj pogosto

    uporabljene:

    • BOOL: logična spremenljivka z vrednostjo 0 ali 1. Dolžina spremenljivke je 1 bit,

    • BYTE: šestnajstiško število, dolžine 8 bitov,

    • WORD: šestnajstiško število, dolžine 16 bitov,

    • DWORD: šestnajstiško število, dolžine 32 bitov,

    • INT: predznačeno celo število, dolžine 16 bitov,

    • DINT: predznačeno celo število, dolžine 32 bitov,

    • REAL: število s plavajočo vejico (decimalno število), dolžine 21 bitov in

    • STRING: alfanumerični znak, poljubne dolžine.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    28

    7.3 Primer pisanja programa v SIMATIC MANAGER

    Smer izvajanja programa

    Slika 21 Primer pisanja koračnega programa v programu Step7

    Iz slike 21 je razvidno, da program začnemo pisati od spodaj navzgor. Ta način pisanja

    programa je preglednejši, saj gre za koračni sistem programiranja. Pri pisanju

    posameznega koraka si moramo vedno prejšnji korak blokirati z aktualnim, saj se nikoli ne

    smeta hkrati izvajati dva ali več korakov. Prav tako kot je prejšnji korak blokiran, pa

    naslednjega aktiviramo z aktualnim korakom, to pomeni, da ko se izvede določena

    operacija, šele tedaj se lahko začne izvajati naslednja. Zraven prejšnjega koraka, pa

    moramo poznati še pogoj za ta aktualni korak, da se lahko le-ta izvede.

    Pri tem načinu programiranja uporabljamo tudi spominske lokacije, ki se imenujejo

    merkerji (M100.0), s katerimi dajemo zahteve za izvrševanje korakov.

    Program koračnega krmilja se izvaja v obratni smeri kakor pa mi program pišemo. S tem

    Smer pisanja programa

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    29

    načinom dela preprečimo, da bi se koraki morebiti prehitevali, ali poljubno izvajali. Včasih

    lahko pride do situacije, da imamo pri več korakih enake pogoje za izvršitev koraka,

    vendar se mora izvršiti samo tisti pravi. Iz tega razloga blokiramo že prej omenjene

    prejšnje korake z naslednjimi, razen zadnjega kateri nima naslednjega koraka.

    Koraki so realizirani tako, da »držijo sami sebe« (rešitev je predstavljena z ali vrati), saj je

    pogoj, ki pride na začetek koraka kratkotrajen impulz, korak pa mora biti aktiven vse

    dokler ni pogoja za naslednji korak, ki izklopi ta korak.

    V primeru, da pride do napake, izpada, ali do prekinitve se vsi merkerji (pomnilniške

    lokacije) postavijo na nič.

    Slika 22 Prikaz pisanja programa Na sliki 22 je prikazan eden od korakov. Razvidno je tudi, da so koraki zgrajeni iz logičnih

    vrat, števcev, časovnikov ter drugih logičnih gradnikov. Ta naš uporabniški program smo

    pisali v funkcijah (FC), tiste funkcije, ki smo jih pa večkrat uporabili (pozicioniranje,

    regulacija,..) smo pa napisali v funkcijskem bloku (FB), kateremu pripada tudi podatkovni

    blok (DB).

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    30

    8 DELOVANJE TRANSPORTA SKOZI PEČ

    Namen tega dela projekta je bilo vzpostaviti avtomatsko delovanje transportnih poti skozi

    kontinuirano peč za žarjenje rondic. Peč ima več režimov delovanja in sicer avtomatsko,

    testno in ročno. Te režime izbiramo preko panela, na katerem je tudi nadzorni sistem

    celotne peči.

    Slika 23 Panel preko katerega izbiramo režime delovanja

    Ko se je pričel program avtomatskega režima pisati, je bilo predhodno potrebno poskrbeti

    za nekatere pomembne dele programa, da se avtomatski režim sploh lahko izvaja.

    Ti deli programa so:

    • razne sprostitve,

    • napake,

    • testni režim in

    • ročni režim.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    31

    Slika 24 Pregled nad stanjem sistema ter upravljanje z njim

    Pri samem transportu skozi peč imamo več načinov delovanja peči. Začnemo seveda pri

    pogoju, da je peč prazna. Dokler je izpolnjen ta pogoj oziroma dokler peč ni polna,

    izvajamo program, ki smo ga imenovali polnjenje peči. Drugi način delovanja peči je tedaj,

    ko je peč polna in se izvaja kontinuiran transport skozi peč. Kontinuiran način delovanja

    transportnega sistema skozi peč je tisto delovanje, ki je bistveno za to peč in je temu

    namenu tudi zgrajena in predana v uporabo. Tretji in tudi zadnji način je pa praznjenje

    peči, to je tedaj, ko je menjava materiala ali pa konec žarjenja v peči.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    32

    Slika 25 Prikaz delovanja sistema skozi vse faze transporta skozi termično obdelavo

    Na vstopno progo se nalagajo

    palete, ki so namenjene za

    termično obdelavo

    Peč je sestavljena iz 23-ih pozicij.

    Po njej se kontinuirano pomikajo

    palete, na njihovi poti se pa izvaja

    termična obdelava materiala, ki je v

    paletah.

    Na vmesni progi paleta zapusti peč

    in gre v hladilno komoro.

    V hladilni komori se material ohladi na približno 800C.

    Razlagalna proga je zadnja proga v

    našem transportnem sistemu.

    Sestavljena je iz 6-ih pozicij, vendar

    zadnja pozicija zaradi lažjega

    razlaganja ni priključena na pogon.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    33

    8.1 Polnjenje peči

    Kot je bilo že povedano, gre za način polnjenja peči tedaj, ko je peč prazna oziroma ko ni

    popolnoma polna. Ko pride paleta na vstopno progo, senzor to zazna in zapelje paleto na

    konec vstopne proge, kjer je zopet senzor in paleta počaka, ko ga le-ta prekine. Na tem

    mestu sedaj paleta počaka, da se odpro vhodna vrata na peči, in ko so odprta, se vklopita

    motorja M1 in M2, ki paleto pomakneta na prvo pozicijo v peči. Ko je paleta na prvi

    poziciji, se vrata zapro in začne teči ciklusni čas. Pred pretekom tega ciklusnega časa peči

    smo na vhodno stran peči, na vstopno progo, že prejeli naslednjo paleto, ki je namenjena za

    žarjenje. Paleta čaka na vstopni strani peči, dokler ne preteče ciklusni čas peči, nato se

    izvrši postopek polnjenja. Postopek polnjenja druge palete je podoben kakor pri prvi,

    vendar se razlikuje v tem, da se morajo, ob premiku prve palete v peči iz pozicije 1 v

    pozicijo 2, vklopiti vsi motorji, ki so potrebni za transport po peči (vključno z M1, da

    obenem naredimo premik in polnimo naslednjo paleto). Pri vseh nadaljnjih paletah je

    postopek polnjenja enak kakor pri dveh paletah, vse dokler ne pridemo do zadnje 23

    pozicije oziroma ne prekinemo senzorja za zaznavanje zadnje palete v peči. Dokler peč ni

    polna ne moremo palete opazovati na zadnji senzor, zaradi tega se poslužimo metode

    pozicioniranja in polnimo peč glede na pozicijo.

    Lahko se pa zgodi, da je že pretekel ciklusni čas peči, nove palete pa še ni bilo na vhodni

    progi. V tem primeru se vseeno izvrši premik po peči, brez da bi se vhodna vrata peči

    odprla. Iz tega razloga nastanejo v peči »luknje«, to so pozicije brez materiala, kar je

    razvidno na sliki 26.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    34

    Slika 26 Manjkajoči prazi mesti v peči Ker je material temperaturno občutljiv, je časovno točno določeno, kako dolgo je material

    lahko v peči na določeni temperaturi. Prav zaradi tega razloga imamo ciklusni čas, to je

    interval, v katerem moramo napraviti premik, saj v nasprotnem primeru ne izpolnjujemo

    pogoja glede celotnega časa žarjenja materiala.

    čas žarjenja materiala = ciklusni čas × 23

    Pri čemer so:

    • čas žarjenja materiala – ko paleta vstopi v peč, preide vse pozicije in zapusti peč,

    • ciklusni čas – interval v katerem moramo napraviti premik po peči,

    • 23 – število pozicij v peči.

    Kadar polnimo peč glede na pozicijo uporabljamo sistem pozicioniranja. Pri tem sistemu

    štejemo zobe na zobniku in ob enem še ugotavljamo smer vrtenja zobnika. Ko premikamo

    paleto za eno pozicijo naprej, moramo šteti zobe na zobniku, in ko preštejemo nastavljeno

    vrednost, ki smo jo predhodno nastavili, se celoten pogon ustavi. Paleta je na določeni

    poziciji, in že se lahko izvrši naslednji korak.

    Manjkajoči, prazni mesti v peči

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    35

    8.2 Praznjenje peči

    Peč lahko začnemo praznit, ko vemo, da na vhodni strani peči ni več materiala, oziroma

    tudi tedaj kadar kakšno paleto preskočimo, to pomeni, da po preteku ciklusnega časa paleta

    ni prispela na vhodno stran. Iz tega je razvidno, da preidemo v stanje praznjenja peči vedno

    kadar na vhodni strani ni pripravljene palete.

    Praznjenje peči poteka po naslednjih korakih, in sicer: ko preteče ciklusni čas peči se

    najprej odpro izhodna vrata na peči. Ko je aktivno končno stikalo, da so izhodna vrata

    odprta, se dvigne podporni valj in celotna kapaciteta palet v peči se lahko pomakne za eno

    pozicijo naprej, oziroma dokler predzadnja paleta ne prekrije izhodnega senzorja na peči.

    Ko smo začeli pomikti palete iz peči, so se vklopili pogoni v peči in ko smo prekinili

    senzor, ki signalizira če so izhodna vrata prosta, se je dodatno vklopila še vmesna proga

    med pečjo in hladilno komoro. Ko paleta zapusti senzor za prosta izhodna vrata na peči, se

    najprej spusti podporni valj, zatem se zaprejo izhodna vrata. Ko so vrata zaprta se starta

    ciklusni čas, ki je potreben za žarjenje materiala. Med tem časom, ko se je spuščal

    podporni valj in se zapirala izhodna vrata je paleta potovala naprej po vmesni progi, dokler

    ni prispela do senzorja za signalizacijo konca vmesne proge in tam počakala na naslednji

    korak.

    Pri praznjenju pa lahko naletimo na enak problem, kot pri polnjenju peči. Zgodi se nam

    lahko, da imamo prazne pozicije. Vzemimo primer, da na zadnji poziciji nimamo palete in

    zaradi tega senzor ni prekinjen. Ko je pretekel ciklusni čas se napravi pomik palet po peči,

    brez da bi se izhodna vrata odprla, in ta pomik traja tako dolgo, dokler ne prekinemo

    senzorja za konec peči. Če pa se slučajno zgodi, da imamo več pozicij prostih, je postopek

    praznjenja enak kot že opisan, le da ne opazujemo senzorja za signalizacijo izhoda peči

    ampak pomikamo palete glede na pozicijo, enako kakor smo storili tudi pri polnjenju peči.

    Na ta način praznimo peč vse dokler peč ni prazna. V primeru, da pri polnjenju peči

    naletimo na prazno pozicijo, vedno skočimo v te korake praznjenja peči, ter se vrnemo

    nazaj v normalo polnjenje, ko na vhod peči prispe paleta.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    36

    8.3 Kontinuirano delovanje peči

    Kontinuirano1 delovanje peči je glavni del delovanja transportnega sistema pri tem

    projektu [11]. Peč je zgrajena tako, da material neprekinjeno potuje skozi njo, in pri tem

    opravlja svoje zastavljene naloge. Ko je peč v kontinuiranem stanju pomeni, da se izvaja

    polnjenje in praznjenje peči hkrati neprekinjeno. Stanje neprekinjenega delovanja peči se

    vzpostavi v trenutku, ko je peč napolnjena z vsemi 23-imi paletami pa vse do tistega

    trenutka, ko se peč začne prazniti.

    Predstavljamo si, da smo na sredi nekega procesa žarjenja in moramo napraviti kontinuiran

    premik. Potekel je ciklusni čas peči, na vmesni progi med pečjo in hladilno komoro ni

    palete ter je prostor za novo, odprejo se izhodna vrata na peči in podporni valj gre v

    dvignjen položaj. Ko so vsi ti pogoji izpolnjeni lahko pomaknemo palete za eno pozicijo iz

    peči. Ta premik se bo izvršil po korakih, ki so predstavljeni v prejšnjem odstavku. Ko se

    praznjenje konča, se začnejo izvajati koraki za polnjenje peči. Program pogleda, če je na

    vhodni progi pred pečjo čakajoča paleta, in če je se odpro vhodna vrata na peči, podporni

    valj gre v dvignjen položaj in paleta se lahko zapelje na prvo pozicijo v peči. V primeru, da

    pa ni palete na vhodni strani, se pa ne zgodi nobene spremembe, le da je sedaj nastala

    prazna pozicija.

    1 Kontinuirano: nepretrganost, neprekinjenost proizvodnega procesa

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    37

    Slika 27 Diagram poteka izvajanja korakov za peč

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    38

    9 DELOVANJE TRANSPORTA SKOZI HLADILNO

    KOMORO

    9.1 Polnjenje hladilne komore

    Pri polnjenju hladilne komore ( v nadaljevanju HK ) gre za podobno situacijo kot pri

    polnjenju peči. Ko paleta prispe iz peči na vmesno progo, ki je med pečjo in HK, in ko

    prekine senzor za signalizacijo konca vmesne proge, tedaj program preide v podprogram

    polnjenja HK.

    Program pogleda, če je HK prazna, ali če je v njej že kakšna paleta. V primeru, da je

    popolnoma prazna se odpro vhodna vrata na HK in dvigne podporni valj, da se v

    naslednjem koraku lahko paleta zapelje na prvo pozicijo v HK. Ko je paleta na poziciji se

    spusti podporni valj in zatem še vhodna vrata. To sta pogoja, da se hlajenje lahko prične.

    Naslednji korak za polnjenje je pomik po HK in vnovično polnjenje.

    Predpostavimo, da je naslednja paleta prispela na konec vmesne proge in je potekel

    ciklusni HK ( ta ciklusni čas je enak kakor pri peči, to pomeni, da ko je paleta odžarjena jo

    takoj peljemo v hladilno komoro). Paleta prekine senzor za zaznavanje konca HK, odprejo

    se vhodna in izhodna vrata na HK ter zatem še dvigneta oba podporna valja. Ko so vsi ti

    pogoji izpolnjeni se napravi pomik po sami HK za eno pozicijo, in ko je pomik na

    naslednji poziciji se pomakne v peč še paleta, ki čaka na vmesni progi na prvo pozicijo v

    HK. Zadnji korak pri tem polnjenju je spuščanje vhodnih in izhodnih podpornih valjev in

    zapiranje obojih vrat, nato začne se hlajenje.

    Polnjenje po teh korakih se izvaja vse dokler senzorja za zaznavanje konca HK ne prekine

    paleta. To pomeni, da je HK polna in jo je sedaj pred polnjenjem potrebno najprej sprazniti

    za eno pozicijo.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    39

    Slika 28 Polnjenje hladilne komore

    9.2 Praznjenje hladilne komore

    HK je polna oziroma ni popolnoma prazna. To je program ugotovil na podlagi

    prekinjenega senzorja za zaznavanje konca HK.

    Naslednji korak pri polnjenju HK je praznjenje le-te za eno pozicijo, da se naredi prostor

    na prvi poziciji.

    Ko je na konec vmesne proge prispela nova paleta, se odpro vhodna in izhodna vrata na

    HK in ko so odprta se dvigneta še oba podporna valja. (Če se na primer vrata ne odpro

    čisto do konca oziroma, če podporni valj ni čisto zgoraj, se naslednji koraki ne pričnejo

    izvajati). Ob izpolnjenih teh pogojih se začne postopek praznjenja za eno pozicijo.

    Vklopita se pogona M8 ter M9 in celotna kapaciteta HK se prične pomikati naprej. Ko

    prva paleta, oziroma paleta ki zapušča HK, prekine senzor za prosta izhodna vrata HK se

    vklopi še zadnji pogon, to je pogon za razlagalno linijo.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    40

    Pomik po HK se ustavi v trenutku, ko nova zadnja paleta prekine senzor za konec HK.

    Paleta, ki je v tem trenutku že v celoti na razlagalni liniji, se še naprej pomika po njej, in se

    ustavi takoj, ko paleta zapusti senzor za zaznavanje začetka razkladalne proge. Ta pogoj je

    narejen programsko, in sicer proženje na negativno fronto.

    Slika 29 Proženje na negativno fronto

    Slika 29 predstavlja programsko proženje na negativno fronto. Ta pogoj večkrat

    uporabljamo, in sicer v primerih, kot je bil v prej predstavljen, ko paleta najprej prekine

    senzor, vendar mi potrebujemo spremembo, ko le-tega zapusti.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    41

    9.3 Kontinuirano delovanje hladilne komore

    Ko je HK v kontinuiranem delovanju se izvršujejo ukazi enako kakor pri peči, in sicer

    najprej praznjenje, da naredimo prostor na prvi poziciji in zatem polnjenje, da paleto

    pošljemo v HK na prvo pozicijo. Po koncu pomika vseh palet za eno pozicijo gresta

    podporna valja v spodnji nivo in vrata se lahko zaprejo. Po zaprtju obojih vrat in če so

    izpolnjeni vsi pogoji, se vklopijo motorji za hlajenje in material, ki je v HK se začne

    hladiti.

    Pri HK naj nebi bilo praznih mest kakor pri peči, to pa zaradi tega, ker pri hlajenju ni tako

    pomembno, da je paleta več časa na eni poziciji, saj pri hlajenju ne moremo termično

    pregreti materiala.

    10 RAZLAGALNA LINIJA

    Razlagalna linija je zgrajena tako, da se palete po končanem hlajenju odlagajo nanjo.

    Linija je opremljena s svetlobnimi zaporami tako, da lahko podobno kakor pri peči in

    hladilni komori upravljamo z paletami.

    Ko je paleta zapustila HK, in je prispela na začetek razlagalne linije, (ob sprožitvi

    negativne fronte na senzorju za zaznavanje začetka razlagalne linije) se je pogon ustavil. V

    takšnem stanju sedaj program čaka, da se izvede naslednji ciklus razlaganja. Naslednji

    korak je podoben prvemu, le da se v tem primeru pomakne prejšnja paleta na drugo

    pozicijo na razlagalni liniji. Po teh korakih se razlaganje lahko izvaja le v primerih, dokler

    na razlagalni liniji ni pet palet, to pomeni, da je linija polna. Ker je linija zgrajena tako, da

    so na koncu proge še štiri pogonsko neodvisne valjčnice, lahko na njo v polni zasedenosti

    postavimo šest palet.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    42

    Slika 30 Razlagalna linija

    Palete na razlagalni liniji se pomikajo naprej za vsaki cikel po principu »na pozicijo«, ko

    pa peta paleta prispe do senzorja za zaznavanje konca proge, le-tega prekine in s tem

    opozori operaterja, ki je zaposlen na peči, da je razlagalna linija polna. S prekinitvijo tega

    senzorja hkrati prižgemo tudi bliskavico, ki je namenjena kot alarm za polno stanje

    razlagalne linije. Če pa operaterja slučajno ni v bližini ali opravlja kakšno drugo delo, se

    lahko izvede še en cikel praznjenja HK in sicer na zadnjo pozicijo, ki je neodvisna od

    pogona razlagalne linije. V takem primeru mora operater na peči nujno izprazniti zadnje

    mesto na progi, ker se drugače ne more izvesti naslednji ciklus razlaganja, to pa posledično

    pomeni zastoj celotne linije.

    V primeru, da operater želi izprazniti celotno progo hkrati, ima možnost ročnega pomika

    razlagalne linije, to pomeni, da si vsako paleto lahko pripelje na zadnjo pozicijo, pri pogoju

    da je prejšnjo paleto že razložil. To pomikanje je izvedeno tako, da je na stebru poleg

    senzorja za zaznavanje konca razlagalne linije dodana še tipka, s katero prožimo pogon na

    liniji. Tega načina praznjenja se lahko posluži že, če je na razlagalni liniji samo ena paleta,

    ki jo želi razložiti (lahko sta pa tudi dve, tri, štiri ali pet).

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    43

    11 REGULACIJA TEMPERATURE

    Regulacija temperaturne energije je realizirana z PID regulatorji. Vsaka cona posebej ima

    svoj PID regulator temperaturne energije. Po vsaki coni posebej so nameščeni štirje

    termoelementi, ki poskrbijo za prikaz toplote posamezne cone prikazovalniku, registratorju

    in za regulacijo preko krmilnika. Dvojici na enem koncu spojenih prevodnikov pravimo

    termočlen oziroma termopar [4]. Dvojico na obeh koncih spojenih različnih prevodnikov

    bomo imenovali termoelement. Vrednosti toplote preko krmilnika uporabljamo pri

    regulatorju, ki je programsko definiran v programu.

    Slika 31 Pregled nad sistemom za regulacijo temperature

    Na sliki 31 je prikazana cona 1 žarilne peči. Prikazana je struktura peči z vgrajenimi

    elementi, ki jih peč potrebuje za delovanje. Kot je razvidno so vgrajeni trije termoelementi

    za prikazovanje temperatur na različnih mestih v peči. Termoelement, ki je vgrajen ne levi

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    44

    strani nam prikazuje toploto takoj za ventilatorjem, ki vpihava vroč zrak iz gorilnika na

    palete z materialom. Ta temperatura je praviloma največje vrednosti v posamezni coni, to

    pa zato, ker je termoelement takoj za ventilatorjem z vročim zrakom. Nekaj toplote, ki jo

    ventilator vpihuje na material ostane na materialu skozi katerega piha vroč zrak in prav

    zaradi tega imamo na desni strani termoelement za zaznavanje te toplote, ki jo material

    porablja za termično obdelavo. Zadnji termoelement je vgrajen na stropu peči. Ta

    termoelement služi za zaščito pred pregrevanjem. Če bi se peč zagrela preko nastavljene

    vrednosti, ki jo material potrebuje za žarjenje, bi ta termoelement izklopil temperaturno

    regulacijo. Na obeh spodnjih mestih, kjer sta nameščena termoelementa, je prikazana tudi

    sama izmerjena vrednost tako, da v vsakem trenutku lahko opazujemo te vrednosti.

    Iz slike 32 je razvidno tudi delovanje gorilnika in ventilatorja. Pri gorilniku je nameščen

    tudi prikazovalnik, ki nam prikazuje predhodno nastavljeno stanje moči s katero gorilnik

    obratuje. Za prikaz obratovanja ventilatorja smo ventilator obarvali zeleno, v stanju

    mirovanja pa na rdečo barvo.

    Pri transportiranju palet v peč ali iz peči pride do problema uhajanja vročega zraka skozi

    odprta vhodna oziroma izhodna vrata. Prav zaradi tega je potrebno regulirati obrate

    motorja za dimne pline. Ko je peč v normalnem delovanju, deluje ta motor na 20% svoje

    moči, ko pa se katerakoli vrata odpro ga poženemo na 100% njegove moči. To storimo

    zaradi tega, da v peči nastane podtlak in vroč zrak, ki bi lahko uhajal skozi odprta vrata,

    pod takimi pogoji ne more uhajati. Če tega nebi storili, bi ob normalni cirkulaciji zraka v

    peči prišlo do velikega uhajanja vročega zraka skozi odprta vrata. Uhajanje vročega zraka

    iz peči bi pomenilo, da se peč precej shladi pa tudi okolica peči bi bila izpostavljena

    vročini. Če bi se peč pri odpiranju vrat preveč shladila, bi peč za nastanek enake

    temperature kot je bila predhodno porabila precej več časa in energije, kar pa ni

    ekonomično, poleg tega je pa sam ciklusni čas peči vnaprej določen in neodvisen od

    temperature. Iz tega je razvidno, da peči med obratovanjem nikoli ne smemo ohladiti, ker

    bi to vplivalo na material, kateri ne bi bil dovolj temperaturno obdelan.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    45

    Slika 32 Regulacija gorilnika in prikaz temperature v peči Slika 32 nam prikazuje trenutno stanje peči. Cone so razvrščene iz nasprotne smeri, ker

    smo upravljalni panel postavili na levo stran peči. Glavni razlog je v tem, da upravljavec

    peči stoji pred panelom in gleda na zaslon, zato mora biti cona 1 na ekranu v enaki smeri

    kot je peč postavljena v proizvodni hali. To je narejeno zaradi tega, da pri upravljanju peči

    upravljavec ne bi bil v dvomu, kje je začetek oziroma konec peči. Kot je razvidno iz slike

    32, je peč v stanju delovanja. Vhodna in izhodna vrata so zaprta, kajti oba senzorja

    zaznavata, da so vrata res zaprta. Moči gorilnikov so različne za vsako cono posebej. Kot

    je vidno iz slike 32 je v coni 1 največja, v coni 5 pa najmanjša vrednost moči gorilnika.

    Takšne vrednosti kot so nastavljene so vnaprej preračunane, kajti material v prvi coni je

    hladnejši kakor v vseh naslednjih conah. Iz tega je razvidno, da material v začetnih conah

    potrebuje več toplotne energije kakor v končnih.

    V zgornjem delu vsake cone so prikazane različne vrednosti temperatur, in sicer:

    • želena temperatura,

    • temperatura materiala in

    • temperatura gorilnika.

    Želena temperatura je tista stopnja toplote, katera je nastavljena in kateri naj bi se stopnja

    toplote materiala približala oziroma bi bila njej enaka. Na sliki 32 so prikazane vse cone

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    46

    prav zaradi tega, da je lepo pregledno, kako se stopnja toplote postopoma dviga do tiste

    želene. Postopno dviganje stopnje toplote je potrebno zaradi tega, ker material ni sposoben

    v trenutku prevzeti visoko vrednost stopnjo toplote ampak zato potrebuje določen čas.

    Na vrhu peči je prikazan tudi ventilator za odsesavanje dimnih plinov. Ker je peč v stanju

    delovanja, je njegova hitrost nastavljena na 20% njegove hitrosti in prav zaradi tega se v

    peči ustvari nadtlak.

    Takoj ko se odprejo vhodna ali izhodna vrata, se motorju za odsesavanje dimnih plinov

    moč poveča na 100%, in v peči nastane podtlak, istočasno se pa prekine tudi temperaturna

    regulacija. Ta ostane prekinjena vse dokler naslednja paleta ni v peči in vrata niso zaprta,

    nato se pa temperaturna regulacija zopet aktivira. S tem načinom zagotovimo stabilno

    delovanje regulatorja, da ne pridemo do prenihajev.

    Slika 32 Grafična ponazoritev gibanja temperatur Ta grafična ponazoritev temperatur nam prikazuje nihanje stopnje toplote med vklopom in

    izklopom peči. Ko peč vklopimo, jo je potrebno najprej ogreti na delovno stopnjo toplote,

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    47

    ki je predhodno nastavljena za vsako cono posebej. Te stopnje toplote so nastavljene na

    sliki 32 in sicer pod rubriko želena temperatura. Ko je peč na delovni stopnji toplote smo

    pričeli z zalaganjem le-te. Na grafu je označen začetek in konec zalaganja. Med tem časom

    je stopnja toplote nihala med določenimi vrednostmi, ker smo odpirali in zapirali vhodna

    vrata. Stopnja toplote povratnega zraka Z1v coni 1 je na grafu označena z rdečo barvo in

    ima največje odstopanje od želene vrednosti. To odstopanje nastopi takoj, ko odpremo

    vhodna vrata na peči in v peč vstopi nekaj hladnega zraka, vendar ne veliko zaradi

    podtlaka, ki nastane v peči. Naslednja krivulja je na grafu označena z zeleno barvo in

    predstavlja stopnjo toplote povratnega zraka Z2 v coni 2. Na to cono odpiranje in zapiranje

    vrat vpliva dosti manj kakor na prvo cono, vendar je še vidno nihanje toplote, ki pa manj

    vpliva na samo regulacijo temperature. Zadnje tri cone ki so uporabljene imajo dokaj

    konstantno stopnjo toplote skozi celoten proces žarjenja, saj ni vpliva svežega zraka v peč.

    Te zadnje tri cone so za material zelo pomembne, saj morajo vzdrževati konstantno stopnjo

    toplote materiala, da se lahko po celotni površini enakomerno toplotno obdela. Naloga prve

    in druge cone je, da material ogrejeta na želeno temperaturo.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    48

    12 SKLEP

    Pri izdelavi diplomskega dela smo se osredotočili na transport palet iz vhodne strani peči

    do razkladalne proge. Pri transportu skozi peč je bilo potrebno upoštevati veliko

    tehnoloških parametrov, ki so potrebni za določitev hitrosti samega pomikanja palet po

    žarilni peči. Opisan je celoten potek zalaganja peči, kontinuiranega delovanja peči in

    praznjenja peči. Ker je v sklopu peči tudi hladilna komora, ki deluje skladno z delovanjem

    peči, smo morali tudi zanjo priskrbeti program za kontinuirano delovanje.

    V uvodnem delu diplomskega dela smo na kratko opisali celoten problem, ki smo si ga

    zastavili pri tem projektu. Opisali smo vsa možna stanja, ki jih potrebujemo pri delovanju

    peči. V nadaljevanju smo predstavili ter opisali sestavne dele, ki so bili uporabljeni pri

    projektu:

    • programirljivi krmilnik Siemens CPU 315-2PN/DP,

    • nadzorno ploščo SIMATIC MULTIPANEL MP377 (TOUCH),

    • frekvenčni regulator DANFOSS,

    • pozicioniranje ter

    • senzorja BALLUFF (induktivni in svetlobni).

    Največ časa je bilo potrebno posvetiti pozicioniranju, to pa zaradi tega, ker je ta del zelo

    pomemben pri posameznem pomiku palete. Vsak pomik, ki je bil izvršen mora imeti enako

    medsebojno razdaljo, kajti v nasprotnem primeru v peč ne dobimo vseh 23 palet.

    Predstavljen je bil tudi princip programiranja s programskim jezikom SIMATIC Manager.

    Iz predstavljenega je razvidno, da gre za koračni sistem programiranja, pri katerem se

    program piše v obratni smeri kakor se izvaja.

    Jedro diplomskega dela predstavlja opis transportnega sistema na kontinuirani žarilni peči.

    Glavni namen samega transportnega sistema je avtomatizacija proizvodnje, oziroma

    zalaganje peči neodvisno od človeškega faktorja. Namen avtomatizacije transportne linije

    je tudi kontinuirana narava dela s pečjo, kajti cikli se izvršujejo v točno določenem

    časovnem taktu brez presledkov.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    49

    Preko nadzornega sistema je nazorno prikazano delovanje peči in hladilne komore tako, da

    v vsakem trenutku lahko preverjamo stanje sistema.

    Pri snovanju transportnega sistema smo naleteli tudi na težavo. Glavni problem pri

    transportu je vroč zrak, ki se ustvarja v peči. Iz tega razloga je bilo potrebno zagotoviti

    temperaturno obstojne senzorje za merjenje pozicije.

    Pri izvedbi projekta smo se naučili zelo veliko novih stvari, predvsem to, da se je že pred

    pričetkom izvajanja del na sam projekt potrebno dobro pripraviti. Preučiti je bilo potrebno

    zelo veliko, tudi najmanjših, podrobnosti. Na samem projektu pa se je izkazalo, da se

    vedno znova prikažejo nove malenkosti, katere je potrebno vključiti v že pripravljeni

    projekt.

    Pomanjkljivost, ki se je pojavila pri projektu je, nalaganje palet na vhodno stran peči.

    Problem nastane zaradi tega, ker je potrebno vsako paleto posebej z viličarjem dvigniti na

    vstopno valjčno progo. Ta način nalaganja palet na progo je neučinkovit in neracionalen,

    zato so kasneje ta problem rešili s sistemom zalaganja. Temu sistemu so nadeli ime

    zalogovnik. Na zalogovnik z viličarjem naenkrat naložijo več palet, ki se kasneje

    samodejno vozijo pred vrata peči po vnaprej določenem vrstnem redu.

    Kot drugi problem bi izpostavil predgretje peči. Peč za svoje delovanje potrebuje delovno

    temperaturo, ki jo moramo zagotoviti preden sploh lahko vstavimo prvo paleto v peč.

    Kot zadnjo pomanjkljivost bi omenil razlagalno linijo. Na razlagalni liniji je prostora za

    samo osem palet in ko je polna mora upravljavec obvezno izprazniti linijo, kajti v

    nasprotnem primeru peč ne more narediti naslednjega cikla. Ko je paleta prispela na zadnjo

    pozicijo razlagalne linije, je sicer zvočno in svetlobno opozorila upravljavca, vendar lahko

    se zgodi, da ga v tistem trenutku ni pri stroju. Ta problem bi se lahko rešil z daljšo

    razkladalno linijo, vendar je to težko izvedljivo zaradi njene dolžine, ki bi se morala

    podaljšati, v proizvodni hali pa ni prostora zanjo.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    50

    13 LITERATURA

    [1] D. Bailey, E. Wright, Practical SCADA for industry,

    [2] GlobalProx 3-wire DC Sensors (BALLUFF),

    [3] Hans Berger, Automating with SIMATIC, Second edition, 2003,

    [4] Mitja Solar, Meritve v elektroniki, Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in

    informatiko Maribor, Maribor 2001,

    [5] Micromaster Profibus Optional Board, Operation instructions, Edition 02/02,

    Siemens AG 2001,

    [6] Navodila za uporabo VLT HVAC Drive (Frekvenčni pretvornik Danfoss),

    [7] SIMATIC Controller, The innovative solution for all automation tasks, Brochure,

    April 2009,

    [8] SIMATIC HMI WinCC flexible, Flexibility in any HMI application from Micro

    Panel to PC (Avgust 2008),

    [9] SIEMENS Simatic, Programing with STEP 7, Manual, Edition 03/2006,

    [10] SIMATIC Panels, Operator panels to suit all demands, Brochure, April2009,

    [11] Slovar Slovenskega Knjižnega Jezika, http://bos.zrc-sazu.si/sskj.html,

    [12] Spletni slovar, Amebis Presis, http://presis.amebis.si/prevajanje/.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    51

    DODATEK: TEHNIČNE KARAKTERISTIKE PEČI ZA ŽARJENJE RONDIC:

    Material, ki se žari Aluminijaste rondice različnih premerov in debelin

    fi 13-80 mm, oziroma fi 100-230 mm

    Kapaciteta peči 2500 kg/h rondic

    5 palet/h (40 zabojev)

    Delovna temperatura peči 400 – 510 °C

    Notranje mere peči 1285 mm × 15500 mm× 1100 mm

    Zunanje mere peči 7250 mm × 29000 mm × 4800 mm

    Plinski gorilniki 2 × 290 kW

    3 × 190 kW

    Število palet v peči 23 palet

    Število palet v hladilni komori 8 palet

    Skupno število palet na liniji 41 palet (328 zabojev)

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    52

    Kratek življenjepis

    Ime in priimek: Darjan Gorenak.

    Rojen: 09.07.1982 v Maribor-u.

    Oče: Alojz Gorenak.

    Mati: Majda Gorenak.

    Šolanje: 1989 – 1993 Osnovna šola Prihova;

    1993 – 1997 Osnovna šola Ob Dravinji, Slov. Konjice;

    1997 – 2002 Srednja elektro-računalniška šola Maribor;

    2002 – 2006 Fakulteta za elektrotehniko-računalništvo in informatiko

    Maribor;

    2006 – vpis na univerzitetni študijski program elektrotehnika elektronika,

    Na fakulteti za elektrotehniko-račnalništvo in informatiko Maribor.

  • Darjan Gorenak Diplomsko delo

    53

    IZJAVA: Podpisani Darjan Gorenak izjavljam, da sem diplomsko delo izdelal sam. Zavedam se tudi morebitnih posledic v primeru kršitve izjave.

    ______________________