Бумагоделательное оборудование, от машин для намотки ткани до всасывающих роликов, тиснителей, печатных блоков и конвейеров, должно использовать новейшие приводные технологии, чтобы соответствовать современным производственным графикам бумажных фабрик и избегать дорогостоящих простоев и проблем с обслуживанием.
Уровень производительности, требуемый от приводов бумагоделательных машин, теперь намного превосходит простую функциональность. В конце концов, сегодняшние бумажные фабрики далеки от традиционного образа прошлых лет, когда энергию давали животные или вода. Вместо этого мельницы 21 века оснащены сложной, но эффективной серией процессов, управляемых новейшими двигателями, приводами и программным обеспечением. Современные бумагоделательные машины имеют длину до 150 м и работают со скоростью свыше 100 км/ч.
Ethernet — еще одна заметная тенденция, благодаря которой бумажные фабрики ценят преимущества использования единой сетевой технологии от зала заседаний до цеха. Вертикальная интеграция всего — от датчиков до программного обеспечения для бухгалтерского учета — открывает возможности для более эффективного оперативного контроля. Одновременно новейшие сети на базе Ethernet обеспечивают большую гибкость при установке и расширении систем управления в рамках производственной технологической цепочки, безусловно, по сравнению с обычными полевыми шинами.
Типичное готовое решение для бумагоделательного оборудования будет включать интегрированные приводы, автоматизацию, безопасность и сетевое взаимодействие. Возьмем, к примеру, двухслойную машину для намотки ткани. Являясь частью активного интерфейса (AFE), усовершенствованные приводы способны обеспечить лучшую в своем классе производительность двигателя с помощью Ethernet в режиме реального времени, предлагая при этом полностью интегрированную систему безопасности в соответствии с EN ISO 13849-1.
Приводы работают и взаимодействуют с помощью технологии контроллера, а возможность Ethernet обеспечивает синхронизацию между приводами в режиме реального времени. Здесь новейшие инновации в приводах отличаются чрезвычайно быстрыми алгоритмами управления током и высокой частотой переключения. Модули сопроцессора также могут быть развернуты для выполнения каскадного регулирования скорости.
Все больше и больше производителей изделий из ткани и бумаги модернизируют приводные системы в своих производственных машинах, чтобы использовать такие преимущества, как усовершенствованное управление движением на борту, подключение мультипротоколных энкодеров и экономия на прокладке кабелей.
Планируя модернизацию, инженеры должны позаботиться не только о том, чтобы указать оптимальный привод с точки зрения возможностей, но и о том, чтобы он был полностью совместим с заменяемым приводом. Например, новый привод должен обеспечивать полную механическую совместимость с точки зрения габаритов и веса. Кроме того, убедитесь, что существующие монтажные отверстия можно использовать повторно, что сводит на нет необходимость в дополнительном сверлении. Инженеры также выиграют, убедившись, что привод предлагает ту же концепцию подключения питания и управления, а также то же меню и структуру параметров (с простой передачей параметров).
Типичные проекты модернизации могут включать внедрение новейших приводов для управления двигателями на конвейерах. Еще одним распространенным применением являются тиснители, в которых бумажные вуали сочетаются друг с другом, чтобы сделать конечные тканевые изделия толще и мягче. Современные приводы также могут управлять печатающими устройствами, а также намоточными и разматывающими устройствами, которые доставляют материалы на дальнейшие этапы процесса.
Эффективное и результативное управление серводвигателями с индукцией и постоянными магнитами в сочетании с передачей данных по сети Ethernet в режиме реального времени, несомненно, способствует максимизации производительности машины. Это поддерживается высокоскоростным вводом-выводом для определения местоположения и большего контроля с помощью одноосевой и многоосевой сетевой синхронизации. В результате машиностроителям никогда не было проще создавать более сложное и гибкое бумагоделательное оборудование. Преимущества могут быть получены на всех этапах процесса, начиная с всасывающих роликов и направляющих роликов для бумаги и заканчивая встроенными сушилками.
Конечно, в поддержку приводов предусмотрено множество дополнительных конфигураций модулей / программного обеспечения, которые могут обеспечить среду программирования, соответствующую высокопроизводительному движению и функциональности, необходимой при работе бумагоделательного оборудования. Новейшие прикладные модули включают в себя специализированные высокопроизводительные микропроцессоры, обеспечивающие высокоскоростное выполнение программ и исключающие необходимость во внешнем ПЛК, панели и сопутствующих аксессуарах.
Среди многих дополнительных преимуществ таких модулей — доступ в режиме реального времени ко всем параметрам накопителя, а также доступ к данным с ввода-вывода и других накопителей. Задачи синхронизируются с собственным управлением привода петли для обеспечения наилучшей возможной производительности при управлении приводом и движении.
Заглядывая в ближайшее будущее, в частности в переход к индустрии 4.0, бумагоделательная промышленность готовится к переходу с использованием интеллектуальных приводов и моторных решений, которые способны играть ключевую роль в сборе информации и обеспечении первой линии обработки. Затем эти данные могут быть преобразованы в полезную информацию для широкого спектра приложений, таких как прогнозирующая диагностика, оптимизация процессов и межмашинная интеграция.
Итак, какие возможности в настоящее время существуют в этом отношении? Что ж, ряд современных приводов и двигателей обеспечивают более рациональное использование энергии за счет измерения и оптимизации потребления. Кроме того, приводы часто подключаются к критически важным для процесса внешним датчикам, таким как расход, температура и положение. Приводы также могут генерировать важную технологическую информацию, такую как скорость, крутящий момент и ток, в то время как цифровые датчики могут предоставлять данные для автоматической настройки привода и измерения факторов, включая вибрацию. Поддерживаемые картами памяти SD, пользователи могут наслаждаться эффективным и обширным агрегированием данных.
Границы того, чего могут достичь бумажные фабрики, используя новейшие приводные технологии, по-видимому, почти безграничны.