Giải pháp Camera điện tử của Advantech giúp tối ưu hóa hiệu quả xử lý của máy xoắn kép tốc độ cao trong ngành dệt
14/08/2019
Giới thiệu
Đối với ngành dệt may, máy xoắn kép (double twisters) là thiết bị quan trọng để kéo thành sợi. Độ ổn định và tính linh hoạt của điều khiển cơ học quyết định phần lớn đến chất lượng của sợi mà thiết bị có thể sản xuất. Tuy nhiên, mức độ tự động hóa hiện đang được sử dụng trong các máy xoắn là tương đối thấp. Thông thường, họ sử dụng một máy tính công nghiệp cộng với một biến tần để theo dõi quá trình sản xuất. Kế hoạch quỹ đạo đường cong chuyển động vẫn được thực hiện bằng cách sử dụng một cam cơ học truyền thống, không thể chuyển đổi giữa các đường cong khác nhau một cách nhanh chóng và linh hoạt, điều này làm hạn chế hiệu quả xử lý. Để có thể thay đổi đường cong chuyển động, phải mất một thời gian để thiết kế lại cam cơ học. Hơn nữa, vì máy quay cơ thực hiện việc quay liên tục, ngoài việc bảo dưỡng thường xuyên và thay dầu, sử dụng lâu dài cũng gây ra hao mòn, ảnh hưởng đến chất lượng sợi.
Camera điện tử sử dụng phần mềm để mô phỏng máy quay cơ, có thể dễ dàng thay đổi các thông số chuyển động của chúng bằng bảng đường cong camera dựng sẵn. Hơn nữa, vì không có phần cứng máy quay cơ học, không cần thay thế bánh răng hoặc thay dầu, và vì vậy các công nghệ mới như thế này đã thu hút sự chú ý của các nhà sản xuất máy xoắn và ngành dệt may nói chung. Giải pháp camera điện tử của Advantech kết hợp với nhân CODESYS real-time kernel, bộ điều khiển APAX-5580 và mô-đun I/O APAX. Giải pháp sử dụng cơ chế tối ưu hóa bộ xử lý lõi kép độc đáo và có thể hỗ trợ các nhà sản xuất thiết bị dệt may bằng cách cung cấp thay thế cho máy quay cơ. Giải pháp không chỉ tích hợp liền mạch công nghệ vận hành (OT) với công nghệ thông tin (IT), mà còn cung cấp sự ổn định và linh hoạt tuyệt vời để tăng cường đáng kể hiệu quả sản xuất của các bộ trưởng.
Yêu cầu hệ thống
Dựa trên gần 100 năm kinh nghiệm phát triển độc lập, Công ty TNHH Máy dệt Thanh Đảo chuyên thiết kế, sản xuất và bán các thiết bị và phụ kiện đặc biệt cho máy dệt. Các sản phẩm chất lượng cao và dịch vụ bán hàng đã nhiều lần được công nhận là doanh nghiệp đổi mới công nghệ và là nhà cung cấp thiết bị tốt nhất trong ngành công nghiệp vải không dệt của Trung Quốc. Các sản phẩm của công ty đã được bán trên toàn thế giới và có một danh tiếng tuyệt vời trên thị trường. Gần đây, công ty đã lên kế hoạch cải thiện mức độ tự động hóa của của các máy xoắn kép tốc độ cao để giúp chúng linh hoạt hơn trong việc đáp ứng nhu cầu thị trường đồng thời cải thiện hiệu quả thiết bị và giảm chi phí bảo trì thiết bị.
Máy xoắn kép tốc độ cao của công ty sử dụng bộ điều khiển và động cơ biến tần để điều khiển cam cơ học, chỉ có thể cung cấp một loại đường cong camera. Để sản xuất các thông số kỹ thuật sợi khác nhau và cho phép sợi hình nón điều chỉnh đường cong chuyển động ở các giai đoạn xử lý khác nhau, một giải pháp cam điện tử cần được thực hiện để thay thế cam cơ học ban đầu.
Giải pháp mới phải bao gồm cả phần mềm và phần cứng. Đặc biệt, phần mềm cần phải phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế liên quan đến kiểm soát công nghiệp và phần cứng cần thiết để cung cấp nền tảng điều khiển với kiến trúc được tối ưu hóa để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định. Hỗ trợ cho ngôn ngữ lập trình C# cũng là cần thiết để giải pháp có thể được tích hợp liền mạch với giao diện máy - người (HMI) hiện có. Phần cứng cũng phải cung cấp nhiều giao diện I/O và hỗ trợ các giao thức truyền thông khác nhau để kết nối các thiết bị khác nhau. Một cấu trúc mô-đun cũng là cần thiết để cung cấp sự linh hoạt cho việc mở rộng trong tương lai khi nhu cầu ứng dụng thay đổi. Ngoài ra, do các máy xoắn kép tốc độ cao mới sẽ nhắm vào cả thị trường Trung Quốc và các quốc gia và khu vực ở nước ngoài, nhà cung cấp giải pháp phải có khả năng cung cấp các dịch vụ hậu mãi địa phương để nhanh chóng giải quyết mọi vấn đề.
Mô tả hệ thống
Giải pháp camera điện tử của Advantech bao gồm phần mềm điều khiển tự động CODESYS, bộ điều khiển nhúng không quạt APAX-5580, mô-đun I/O APAX và mô-đun iDoor. Với sự hỗ trợ cho các giao thức như Modbus/TCP, EtherCAT và CANopen, HMI hiện tại của khách hàng có thể được kết nối liền mạch ở cấp độ IT trong khi hai động cơ servo 2 trục và 192 động cơ không chổi than DC có thể được kết nối ở lớp OT. Với giải pháp của Advantech, các máy xoắn kép tốc độ cao có thể sử dụng camera điện tử để thực hiện xoắn sợi và cũng có thể được nâng cấp từ điều khiển động cơ biến tần sang điều khiển động cơ servo. Với bản nâng cấp này, công suất thiết bị được tăng từ 75 lên 120 m/phút.
Chức năng camera điện tử của giải pháp này chủ yếu đạt được bởi CODESYS, phù hợp với tiêu chuẩn IEC 61131-3. Nó cung cấp một khối chức năng camera điện tử để người dùng lập trình chuyển động và điều khiển camera. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng Advantech CODESYS không phải là phiên bản chung của CODESYS. Hạt nhân thời gian thực này được phát triển bởi Advantech và một nhà cung cấp phần mềm dành cho bộ điều khiển tự động hóa lập trình (PAC) với bộ xử lý lõi kép tích hợp. Hai lõi máy tính riêng biệt thực thi Windows Embedded Standard 7 (WES7) và hạt nhân thời gian thực CODESYS một cách độc lập. Điều này đảm bảo chu kỳ quét nhanh (lên tới 50 Patrick) để đảm bảo tính kịp thời và ổn định của lõi thực thi điều khiển chuyển động. Người dùng cũng có thể sử dụng trực tiếp các tính năng cần thiết từ thư viện phong phú CODESYS của Advantech, giúp dễ dàng lập kế hoạch quỹ đạo chuyển động của camera điện tử.
APAX-5580 là PAC và có cả chức năng của máy tính công nghiệp và PLC. Nền tảng phần cứng kiến trúc x86 có thể tích hợp HMI hiện có vì nó hỗ trợ C# trong khi chạy kernel thời gian thực được tối ưu hóa của Advantech CODESYS. Thiết kế mô-đun của APAX-5580 có nghĩa là nó có thể kết nối các thiết bị khác nhau thông qua các mô-đun APAX và iDoor. Vô số kênh I/O (I/O analog 768 và I/O analog 192) cung cấp cho người dùng đủ linh hoạt để mở rộng để đáp ứng các nhu cầu khác nhau của lĩnh vực ứng dụng. Giải pháp tích hợp APAX-5580 với APAX-5402-E2A1AE, APAX-5045-AE, APAX-5435-AE và PCM-26D2CA-AE. Nó có thể điều khiển đồng thời 192 động cơ không chổi than DC thông qua bus CAN, do đó cho phép 192 hình nón đồng thời xoắn sợi. Ngoài ra, với EtherCAT để kết nối mô-đun chuyển đổi xung, nó cho phép máy xoắn kép tốc độ cao sử dụng mô-tơ servo, phản ứng nhanh hơn.
Advantech cũng cung cấp đào tạo kỹ thuật chuyên nghiệp để hướng dẫn người dùng nhanh chóng bắt đầu vận hành hệ thống. Dịch vụ tư vấn video trực tuyến cung cấp hỗ trợ kỹ thuật ngay lập tức nhất. Các cơ sở dịch vụ trên toàn thế giới cũng đảm bảo rằng người dùng có thể nhận các dịch vụ địa phương.
Triển khai hệ thống
- Advantech CODESYS: Automated control software, programming language conforming to IEC 61131-3 standard
- APAX-5580-4C3AE: Embedded fanless controller with Intel® Core™ i7/i3/Celeron DIN-Rail IPC w/2 x GbE, 2 x mPCIe, 1 x VGA
- APAX-5402-E2A1AE: CIRCUIT MODULE, 2-slot expansion module with PCIe and I/O
- APAX-5045-AE: 24-ch digital I/O module
- APAX-5435-AE: mPCIe module to support iDoor
- PCM-26D2CA-AE: iDoor Module: 2-port isolated CANBus mPCIe, CANOpen, DB9
Kết luận
Trước đây, các camera cơ học được sử dụng rộng rãi vì sự đơn giản và chi phí thấp. Với yêu cầu ngày càng tăng về chất lượng sợi và hiệu quả sản xuất, loại camera này đã không thể đáp ứng nhu cầu thị trường hiện tại. Thay vào đó, phương pháp mới nhất để xoắn sợi là sử dụng cam điện tử. Giải pháp cam điện tử của Advantech là một hệ thống tiết kiệm chi phí. Tính linh hoạt tuyệt vời của nó đã cho phép Công ty Máy dệt Thanh Đảo dễ dàng thực hiện các nâng cấp kỹ thuật cho các máy xoắn kép tốc độ cao của nó. Giải pháp đã vượt qua thử nghiệm hoạt động liên tục trong hai tháng, với kết quả thử nghiệm cho thấy sự ổn định tốt. Hơn nữa, các cơ sở dịch vụ toàn cầu và hỗ trợ chuyên nghiệp được bản địa hóa của Advantech đảm bảo rằng nhà sản xuất thiết bị sẽ nhận được dịch vụ toàn diện, giúp hãng bán các máy xoắn kép tốc độ cao này với công nghệ camera điện tử trên phạm vi quốc tế.
-25/PCM-26D2CA20231011134658.JPG)
