Zasilacze zapewniają większą wydajność procesów.

 4 października 2022
Tak jak było, tylko lepiej!

Wieżowce we Francji, tunele w Szwajcarii, stropy z betonu sprężonego w Niemczech – wszystkie te konstrukcje zachowują swoją stabilność między innymi dzięki prętom wyprodukowanym w Kehl. Firma Badische Drahtwerke GmbH (BDW) jest dostawcą siatek zgrzewanych, klatek zbrojeniowych, dźwigarów kratowych i wielu innych wyrobów ze stali zbrojeniowej. Gdy nadszedł czas modernizacji maszyn do produkcji dźwigarów kratowych, inżynierowie wykorzystali możliwości komunikacyjne inteligentnego zasilacza WAGO, aby zwiększyć wydajność całego procesu.

Żelbeton jest dzisiaj jednym z najważniejszych materiałów budowlanych. Wszędzie tam, gdzie wymagana jest wytrzymałość na rozciąganie, jest materiałem budowlanym pierwszego wyboru. Stosowana stal zbrojeniowa występuje w postaci prętów stalowych, siatki zgrzewanej, dźwigarów kratowych lub drutu zbrojeniowego. BDW produkuje rocznie średnio ponad pół miliona ton takich wyrobów stalowych. Produkty najwyższej jakości wytwarzane są przy użyciu najnowocześniejszej technologii produkcji z zachowaniem najwyższych standardów w zakresie bezpieczeństwa pracy i ochrony środowiska. BDW stosuje certyfikowane procedury zarządzania jakością, ochroną środowiska i energią. Spełnia więc nie tylko wymagania klientów, ale także wymagania prawne. Przy produkcji różnorodnych, często wykonywanych na indywidualne zamówienie produktów zbrojeniowych, wszystko kręci się wokół prętów stalowych o grubości od 4 do 25 milimetrów. Aby możliwa była produkcja wyrobów zbrojeniowych poprzez gięcie i łączenie drutów, muszą być one najpierw odwijane z rolek, tzw. zwojów. Dopiero wtedy maszyny do prostowania, gięcia i cięcia mogą wykonywać swoją pracę. Przy odwijaniu zwojów, które ważą kilka ton, należy zachować ostrożność: wygięciu powstałemu podczas nawijania należy przeciwdziałać podczas odwijania. Podczas takiego prostowania ważną rolę odgrywa skręt wzdłużny stali. Nie może być on zbyt duży z powodu dalszej obróbki.

Dźwigary kratowe z Kehl – proste jak struna, nawet przy długości do 15 metrów

Jedną z najważniejszych rodzin produktów BDW są dźwigary kratowe, elementy zbrojeniowe składające się z równoległych drutów w stałej odległości od siebie, połączonych ukośnymi strzemionami. BDW sprzedaje dźwigary kratowe o długości do 15 metrów w wielu wariantach. Zapewniają one nośność i odpowiednie parametry płyt betonowych lub są stosowane do łączenia płyt prefabrykowanych i betonu wylewanego. Pręty ukośne połączone są z prętami równoległymi, zwanymi pasami, poprzez punktowe spawanie oporowe. Podstawowym materiałem takich dźwigarów kratowych jest drut stalowy gładki, profilowany lub żebrowany. W Kehl dwanaście maszyn zapewnia ich stałą produkcję.

Szczególną uwagę zwraca się na pas górny, którego naprężenia szczątkowe w znacznym stopniu przyczyniają się do prostoliniowości produktu końcowego. „Po odwinięciu i wyprostowaniu górny pas jest ponownie prowadzony przez tzw. twister" – wyjaśnia Paulo Luis, odpowiedzialny za automatyzację i optymalizację dużych maszyn w BDW. "W zależności od materiału, geometrii przekroju i krzywizny początkowej, operatorzy maszyny regulują walce prostujące. Widzą, kiedy konieczna jest interwencja, aby zapobiec przechyleniu lub wykrzywieniu pasa".

Przez wiele lat operatorzy maszyn ręcznie regulowali odstępy pomiędzy walcami wrzecionem, za pomocą koła nastawniczego. Modernizacja mająca na celu zwiększenie wydajności i bezpieczeństwa pracy postawiły Luisa i jego zespół przed kilkoma wyzwaniami jednocześnie: "Walce prostujące znajdowały się w strefie bezpieczeństwa, za kratką ochronną", wyjaśnia i kontynuuje: "Aby posłużyć się korbą ręczną, operatorzy musieli przełączyć maszyny z trybu automatycznego na ręczny, otworzyć kratę, wyregulować ją, zamknąć kratę i przełączyć z powrotem na tryb automatyczny. W przypadku nieostrożnego otwarcia dochodziło do awaryjnego wyłączenia całej linii produkcyjnej".

Mogło być bezpieczniej, jednak wymagało to nowego spojrzenia

Aby procesy przebiegały sprawniej i były wydajniejsze, zadecydowano, że praca wrzeciona będzie realizowana za pomocą silnika 24 V. Miało to daleko idące konsekwencje: ponieważ górny pas, w zależności od produktu, może mieć średnicę od 4 do 16 milimetrów, a należy wziąć pod uwagę również inne parametry, nie można określić uniwersalnego punktu wyłączenia dla silnika, który poprzez wrzeciono reguluje położenie walców prostujących.

„W przypadku innych urządzeń prostujących do określania pozycji końcowych używamy czujników", wyjaśnia Luis: "Ale ponieważ tutaj rolki są zazębione i przepuszczane są bardzo różne druty, wymagałoby to ogromnych nakładów." Jak wyjaśnia, wszystkie możliwe warianty miały wady: "Na przykład musielibyśmy zainstalować kilka czujników wraz z przewodami w obszarze, w którym komponenty narażone są na silne wibracje. Kolejnym punktem był klasyczny wyłącznik ochronny silnika. Zrezygnowaliśmy z niego, ponieważ każdorazowe wyzwolenie zabezpieczenia wymagałoby skwitowania w szafie sterowniczej przez elektryka. Byłoby to zupełnie nie do przyjęcia".

[...] z naszym zasilaczem WAGO Pro 2 opracowaliśmy rozwiązanie, które wykracza daleko poza klasyczną aplikację zasilającą [...]

Josef Fleig, zastępca kierownika biura sprzedaży WAGO w Reutlingen

Uniwersalność godna mistrza

Paulo Luis kontynuował pracę nad tymi wyzwaniami i rozważał różne rozwiązania. „Dość szybko wpadliśmy na pomysł, czy nie można by sygnalizować punktu wyłączenia za pomocą prądu, którego silnik potrzebuje do poruszenia wrzeciona z wałkami", wspomina specjalista ds. automatyzacji i rozwija pomysł: „Gdy natężenie prądu wyraźnie wzrośnie, powinno to jednoznacznie zasygnalizować pozycję końcową. Niestety, w tym celu musielibyśmy zainstalować na każdej maszynie dodatkowe urządzenie do pomiaru prądu".

Josef Fleig pokazał, że jest to nie tylko dobry pomysł, ale że można go zrealizować stosując jedno urządzenie. Zastępca kierownika biura sprzedaży WAGO w Reutlingen jest odpowiedzialny za klientów przemysłowych w południowych Niemczech i od lat jest partnerem dla BDW. "Kiedy pan Luis opisał mi, do czego potrzebny jest zasilacz, wspólnie omówiliśmy ten projekt i opracowaliśmy rozwiązanie na bazie naszego zasilacza Pro 2. Wykraczało ono daleko poza klasyczne zastosowanie zasilacza: gdy tylko walce prostujące naciskają na przechodzący górny pas, w zależności od rodzaju materiału i grubości drutu, silnik musi przyłożyć określoną siłę. Jest ona proporcjonalna do wymaganego natężenia prądu. Można zatem określić pozycję końcową poprzez empirycznie ustaloną wartość prądu i używać tej wartości jako progu ostrzegania przed przeciążeniem dla Pro 2".

Zasilacze WAGO Pro 2 posiadają bardzo wiele przydatnych funkcji. Mogą stale monitorować i raportować napięcie wyjściowe, prąd wyjściowy, reakcję na przeciążenie, tryb Boost, zachowanie przy załączaniu obciążenia, sygnalizację, progi ostrzegawcze i wiele innych. Dzięki modułom komunikacyjnym, które komunikują się z urządzeniami automatyki i sterowania za pomocą protokołów IO-Link, Modbus RTU lub ETHERNET, można realizować nowe rodzaje aplikacji. „W aplikacji firmy BDW zasilacz sprawdza, czy prąd wyjściowy jest większy niż ustawiony próg ostrzegawczy, a wykryty prąd przeciążeniowy jest sygnalizowany do systemu sterowania za pomocą wyjścia cyfrowego Pro 2" – podsumowuje Fleig.

Operator może następnie potwierdzić ten komunikat na panelu dotykowym maszyny. „Rozwiązanie jest genialne, bo proste" – cieszy się Luis: „W ten sposób przenieśliśmy obsługę walców prostujących ze strefy bezpieczeństwa na stanowisko operatorskie i zaprojektowaliśmy proces w taki sposób, że jest on nie tylko bezpieczniejszy, ale i bardziej wydajny". Dodatkowe urządzenia są zbędne, jak podkreśla Fleig: „To wydajne rozwiązanie może być wdrożone bezpośrednio przez klienta na maszynie. Oprócz silnika i inteligentnego zasilacza Pro 2 nie są potrzebne żadne inne komponenty".

To wydajne rozwiązanie mogło być wdrożone bezpośrednio przez klienta na maszynie. Oprócz silnika i inteligentnego zasilacza Pro 2 nie są potrzebne żadne inne komponenty.

Paulo Luis, Automatyzacja i optymalizacja parku maszynowego (BDW)

Luis przekonał się o funkcjonalności i niezawodności rozwiązania, a wtedy wraz z zespołem zmodyfikował pięć maszyn do produkcji dźwigarów kratowych: „W ten sposób chronimy nie tylko operatorów maszyn, ale także silniki – a wszystko to dzięki zasilaczowi, który i tak byłby nam potrzebny!". Z entuzjazmem dodaje: "Wszystko działa jak dawniej, tylko znacznie sprawniej i mądrzej: wykorzystujemy zasilacz do czegoś, o czym początkowo myśleliśmy tylko teoretycznie. Ale to właśnie te możliwości i ta elastyczność wyróżniają dziś inteligentne urządzenia". Fleig cieszy się razem ze swoim klientem: „Dzięki możliwościom komunikacyjnym Pro 2 ma w rzeczywistości znacznie większy potencjał niż zwykły zasilacz. Istnieją niezliczone możliwości wykorzystania monitorowanej wartości prądu jako punktu wyjścia do optymalizacji i poprawy efektywności".

Moc
możliwości komunikacyjnych!

Zasilacz WAGO Pro 2 – szafa sterownicza ciągle się zmienia, ponieważ stale rosną wymagania dotyczące jakości i wyposażenia. Coraz większa liczba urządzeń podłączanych do sieci, rosnące koszty energii i coraz większe zapotrzebowanie na indywidualne rozwiązania sprawiają, że wszystko, co montuje się w szafie sterowniczej, musi być mniejsze, bardziej ekonomiczne, sprawniejsze oraz uniwersalne.

power-supply_pro2_header-overview_2000x1125.jpg