Кастива: Модернизацията на конвейерна линия с EtherCAT Box модули от Beckhoff намалява енергопотреблението в логистична компания

Конвейерната техника е част от критичната инфраструктура на всяка логистична компания. Ясно осъзнавайки това, логистичният оператор Arvato SE извършва цялостна модернизация на централната конвейерна линия, свързваща няколко склада и зоната за комплектоване на поръчки, в обекта си в Харзенвинкел, Германия. „Благодарение на компютърно-базирано управление, технологията One Cable Automation и около 200 EtherCAT Box модула EP7402 с интегрирани MDR контролери от Beckhoff, индустриалната система работи значително по-ефективно, безшумно и надеждно“, съобщиха за Инженер.bg от утвърдената българска инженерингова и търговска фирма Кастива, официален представител на Beckhoff за България.

Arvato SE е глобална дистрибуторска компания с централен офис в Гютерсло, която изпълнява всички B2C и B2B логистични процеси за своите клиенти – от приемането на поръчките и услугите с добавена стойност до управлението на връщанията (обратната логистика). Представена в над 100 локации по света, Arvato разполага със складови площи с общ капацитет от почти 1 милион m² в 28 обекта само в Германия, включително няколко халета с високостелажни складове в базата си в Харзенвинкел, близо до Гютерсло. Оттук се извършва комплектоването на поръчки за клиенти от различни индустриални сектори, след което стоките се опаковат и изпращат до получателите. Високостелажните складове са свързани със зоната за комплектоване чрез централна кръгова конвейерна линия с дължина от над 250 m.

24-волтова технология за по-ефективна експлоатация

Предишният конвейер се е базирал на ролкови задвижвания с трифазни електродвигатели. „Тези задвижвания бяха много шумни, работеха непрекъснато по цялата дължина на трасето и след около 20 години експлоатация станаха изключително податливи на повреди“, обяснява Маркус Волхарн, старши експерт „Инженеринг“ в Arvato.

Поради това ръководството на компанията взема решение да обнови конвейерната система с механична и електрическа алтернатива: всички стари задвижващи механизми са заменени с 24-волтови моторно задвижвани ролки. Те се управляват посредством общо 186 децентрализирани EtherCAT Box модула EP7402 с интегрирани MDR контролери. Едновременно с това наличният хардуер за управление е заменен с ултракомпактния индустриален компютър C6030, софтуерът е мигриран от TwinCAT 2 към TwinCAT 3, а съществуващата системна визуализация е адаптирана към новата производствена среда.

За ускоряване на монтажните дейности при обновяването на производствената система, конвейерната линия е разделена на 125 отделни сегмента – предварително подготвени и окабелени.

Предимства на технологията One Cable Automation (OCA)

Предпоставка за този модулен подход е технологията за свързване на EtherCAT Box, използваща M8 конектори за сензорната техника и ролковите задвижвания, както и ENP хибридни конектори (B23) за електрозахранващи мрежи и EtherCAT комуникация. „Това позволява бърза и безопасна връзка – едно от най-големите предимства на One Cable Automation (OCA). Единственото, което трябва да направят механиците от проекта, е да положат предварително сглобените хибридни кабели между MDR контролерите в отделните сегменти и да ги свържат към един от шкафовете за захранване и управление“, заявиха от Кастива.

В системата са разпределени общо 27 контролни шкафа, които осигуряват електрозахранване за ролковите задвижвания. Всеки от тях захранва няколко сегмента и е разположен централно, за да се поддържа нисък пад на постояннотоковото напрежение.

„Всеки сегмент от кръговия конвейер разполага с едно или две ролкови задвижвания и съответната сензорна технология за тяхното активиране. Превключвателите са оборудвани и с баркод скенер за идентификация на пратките. Всички сензори се регистрират чрез входно-изходните канали на EP box модула. При необходимост чрез интегрирания EtherCAT разклонител могат да се свържат допълнителни входно-изходни модули или други EtherCAT устройства“, разясниха от българската фирма.

Повишена гъвкавост благодарение на компютърно-базираното управление и OCA технологията от Beckhoff

One Cable Automation и IP67 box модулите предлагат значително по-голяма гъвкавост по отношение на бъдещите разширения на системата. При необходимост от модификация, опростената технология за свързване и предварително сглобените кабели правят процеса еднакво лесен както от гледна точка на управлението, така и при механичното преустройство. Системата демонстрира предимствата си и по отношение на поддръжката. HMI интерфейсът показва на сервизния екип точно кой сегмент е блокиран и кой компонент евентуално трябва да бъде подменен.

При транспортиране на пратките отделните конвейерни сегменти се включват или изключват в зависимост от дестинацията и от това дали следващият сегмент е зает. „Когато трасето е свободно, следващите два транспортни сегмента винаги се включват, за да се осигури плавно и бързо придвижване на стоката. До момента, в който пратката достигне следващия конвейер, тя вече е набрала необходимата скорост. Така, на практика, всяка пратка създава зона от активни конвейерни участъци, която се придвижва заедно с нея по цялата дължина на маршрута“, разказаха от Кастива.

Ефективно инженерство чрез управление на варианти на конфигурацията

По време на десетседмичния период на преустройство логистичните операции трябва бързо да бъдат възобновени. Това изискване е изпълнено чрез разделяне на проекта на две части. Първата част от модернизацията на конвейерното оборудване, която е с висок приоритет за складовата логистика, е въведена в експлоатация с ултракомпактен индустриален компютър модел C6030 и софтуерната платформа TwinCAT 3. Едновременно с това втората и по-голяма част от конвейерната система е автоматизирана посредством стар компютър.

„В крайна сметка двата софтуерни проекта са обединени на ултракомпактния индустриален компютър C6030. С управлението на варианти в TwinCAT 3 среда специалистите от Beckhoff успяват да реализират процеса ефективно, изпълнявайки единен цялостен проект в Git хранилището“, посочиха от Кастива.

Повече пратки, по-ниска консумация на енергия

Модернизацията не само увеличава надеждността на системата, но и повишава възможния капацитет от 2000 на 3000 пратки или транспортни контейнери на час – при значително по-безшумна работа и по-ниско енергийно потребление. „24-волтовата технология осигурява и по-голяма безопасност при необходимост от ръчна намеса в случай на засядане“, допълва още Маркус Волхарн.

Като референтен проект, осъвременяването на кръговата конвейерна линия привлича интерес и в други отдели и локации на Arvato поради енергийната си ефективност и по-ниските нива на шум по време на работа. За Волхарн обаче предимствата на One Cable Automation и EP box модулите при адаптиране на конвейерната техника и монтаж са не по-маловажни аргументи.

Източник на снимковия материал: Кастива, Beckhoff