对于钟爱的饼干,英国人看似永远不嫌多。最近,霍士为其兰开夏郡(Lancashire)克科姆(Kirkhanm)工厂内的Rocky棒生产线进行了升级。该项目的核心是来自艾默生CT的高精度驱动器。
影响生产线吞吐速度的因素之一是焦糖沉积站的工作性能,这是霍士开发团队所关注的,于是他们请来了沉积系统专家Wymbs工程公司。针对霍士工厂生产线的情况,Wymbs工程公司给出了合理的解决方案。该解决方案包括一条加压Wymbs多头歧管,具有双轴运动功能并由计量泵供给,从而显著增大了生产线的吞吐能力(图1)。这条生产线可同时生产3种不同系列的Rocky巧克力棒:Rocky Chocolate、Rocky Caramel以及Rocky Orange,其他多种在零售链中处于领导地位的“自主品牌”同样也可以在该产线上生产。
图1 Wymbs工程公司的解决方案显著增大了生产线的吞吐能力
每排Rocky Caramel饼干沿焦糖沉积歧管下方的传送带传送时,饼干的焦糖含量也被测量出来。歧管可在水平轴和垂直轴上设置符合产品要求的轨迹,焦糖(或其他填充物)温度和黏度、环境温度以及分配压力(图2)。
图2 歧管可在水平轴和垂直轴上设置符合产品要求的轨迹,焦糖(或其他填充物)温度和黏度、环境温度以及分配压力
沉积歧管以及计量泵的精确控制由4台艾默生CT的Unidrive SP系列2.2 kW交流驱动器完成,它们以伺服模式运行,并与带有旋转变压器反馈的艾默生CT的 FM伺服电动机协同工作。这4台电机中的两台用于控制歧管的定位,一台用于控制歧管的分配泵,第4台则用于控制一台独立泵,这台独立泵将焦糖分配至存储料斗,然后运送到其他加工厂。
Wymbs工程公司的系统工程经理Mark Walker认为,Unidrive SP驱动器均配有插入式可编程应用模块,它们经证实是本项任务的最佳选择,系统的编程将更加快速而简单(图3)。
图3 Unidrive SP驱动器均配有插入式可编程应用模块,它们经证实是本项任务的极佳选择,系统的编程将更加快速而简单
第一台驱动器被指定为“主机”,它配备了一个第二编码器模块,用于接收输送带轴编码器的反馈。整个沉积系统与实际生产线速度相匹配,加速或减速完全同步。主驱动器配有以太网模块用于和HMI(组态)的通信,主驱动器与其他驱动器通过高速驱动器网络相互通信。产品轨迹创建在滚轴丝杠的龙门布局上,第二个驱动器作为从动驱动器,它在HMI上按照每个产品的配方进行设置并编程到驱动器上的应用模块内。
用于沉积歧管和存储料斗的计量泵依据压力运行,工作压力为100 psi,通过安装在管路中的传感器为驱动器提供反馈,采用了标准的板载PID功能。
“程序的编写非常简单直观,”Mark Walker说,“我们在博灵顿(Bollington)和现场对控制柜进行编程,然后将其连接起来、上电,它就可以正常运行了。它们都是首次运行,但自从安装以来,我们没有碰到任何问题。”
“我们很高兴再次采用艾默生CT驱动器,”霍士工程经理Peter Murphy说,“我们的现场规范包含这些驱动器,我们对产品非常熟悉,我们的工程师认为这些驱动器很容易使用。”
“新系统的操作更加便利,”霍士产线经理Stephen Acker补充说,“许多行话都被删掉了,生产线采用了图形化的表示方法,因此信息获取、诊断以及不同产品的设置调整变得更加简单和快捷。我们的停工时间也减少了,更换歧管以及在HMI上选择新配方只需要几分钟,资源的浪费也得到了控制。”
Unidrive SP交流变驱动器的功率范围为0.37 kW~1.9 MW。Unidrive SP是世界先进的“解决方案平台”式交流驱动器,它可以设置为5种运行模式:开环、闭环、矢量、伺服以及再生模式,可与绝大多数工业标准网络连接并接受14种位置反馈协议。由于可以选用一系列插入式模块,因此驱动器的功能可以通过板载PLC以及可编程模块得到扩充。
Unimotor FM系列电机为三相6极或8极永磁同步电机,带正弦曲线的反电动势特性,有75、95、115、142、190和250几种框架尺寸,额定速度可高达6000 r/min,额定转矩可高达106 N•m。标准“FM”系列电机设计与艾默生CT的Unidrive系列驱动器共同使用,对于要求极高的伺服环境,它是理想的选择。该系列电机具有多种反馈选项:增量式编码器、正弦/余弦单圈和多圈编码器或应用需要用的旋转变压器。
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