Wiren Board шагает в промку — управление линией розлива и этикетирования30.05.2024 10:15

Компания Levrana известна широко — она производит косметику, бытовую химию, БАДы, пищевые продукты и многое другое. На производстве установлено большое количество сравнительно компактных линий. Их приходится подстраивать под каждый продукт, поэтому инженерный отдел со временем накопил достаточно компетенций и решил выпускать производственные линии для других вендоров. Так возникла дочерняя компания Levrana Engineering, которую нас пригласили посетить.

Производственные линии Levrana Engineering модульные, то есть состоят из нескольких установок, у каждой из которых своя функция. Отдельные установки выделены под розлив, этикетирование, упаковку и другие задачи. Подобная модульность позволяет использовать только те установки, которые нужны для выпускаемого продукта. В каждом модуле есть контроллер, и вот с ними как раз два года назад возникли проблемы.

В установках использовали контроллеры Delta с программированием на классическом графическом языке релейных диаграмм LD. Но компания Delta ушла с российского рынка, с каждым месяцем «добывать» контроллеры стало сложнее. В какой-то момент даже было шесть поставщиков, которые возили контроллеры разными обходными путями. Конечно, выросли цены, а поставка иногда могла занять несколько месяцев. Конкурентное преимущество Levrana Engineering — быстрая сборка и поставка линий, несколько недель в отличие от двух-трех месяцев у других компаний. Наполнить склад на несколько месяцев вперед бюджета не было. В итоге было принято решение: надо менять сами контроллеры.

Предпродажное обслуживание линии розлива

Дополнительные фото

Какое решение выбрали?

Рынок ПЛК сегодня дефицитный, достать «белые» контроллеры Delta, Siemens, Omron сложно. Инженеры рассматривали несколько решений, но в итоге остановилисьна Wiren Board. Причем они даже посетили производство в апреле 2023 года на экскурсии, которые проводились в рамках выставки WBCE 2023. Такой уж принцип у Levrana Engineering: нужно во всем убедиться самим, «пощупать» производство, пообщаться с представителями компании. Подкупил и открытый Debian Linux на контроллере, который позволяет писать и запускать любой софт. Мы услышали следующую фразу от специалистов Levrana: «Если мне чего-то не хватит из функционала, я сам на Си напишу».

Честно говоря, шаг был смелым. Вместо контроллера Delta с языком LD нужно было перейти на Linux и Java Script (wb-rules). Но в современных реалиях программистов на Java Script становится все больше, а на LD, напротив, все меньше. У специалистов Levrana Engineering на освоение wb-rules ушло меньше месяца. Зато теперь они могут делать с контроллером что угодно. Например, в планах добавить голосовое оповещение: достаточно будет установить в порт USB недорогую звуковую карту, настроить нужные скрипты — и все готово!

Конечно, были препятствия. К контроллеру Delta дискретные шаговые двигатели станка подключались через существующие драйверы напрямую. Управление двигателями было через простые импульсы шаг/направление, можно было заменить драйвер на модель другого производителя, стоят они недорого. Сейчас такой возможности нет, пришлось использовать шаговые двигатели с Modbus, они стоят дороже (процентов на 20), и при этом у каждого производителя  своя карта регистров. Поэтому просто заменить производителя не получится, нужно будет перебить адреса регистров. Но, перейдя на общение по интерфейсу, появились и плюсы: для добавления двигателей не нужны дополнительные выходы контроллера, а в случае Delta — модули расширения. В результате расширять такую систему проще, количество КШД и ШД не привязано к выходам контроллера. Можно легко заменить пневматику шаговыми двигателями, например.

Перешли и на новые HMI-панели. Контроллер Delta поддерживал только Modbus-панели, порта Ethernet у него не было. Сейчас устанавливают более распространенные панели с Ethernet, но очень ждут появления интерфейса HDMI у контроллера Wiren Board. Помимо прочего, переход на Ethernet (Modbus TCP) увеличивает скорость работы и отзывчивость интерфейса панели. 

Еще одно преимущество Wiren Board перед Delta проявило себя в удаленном управлении. HMI-панели содержат встроенный VNC-сервер, изображение с которого вывели в веб-интерфейс контроллера. Таким образом, можно удаленно видеть экран оператора и управлять им. Также добавили кнопку «сохранить», которая позволяет записать скриншот в файл. Причем удаленное управление работает и через облако Wiren Board Cloud.

Другой пример: потребовалось использовать «особый» драйвер шагового двигателя с энкодером. Добавили его на шину RS485, но столкнулись с задержками опроса, так как на шине уже были другие драйверы, а конкретно этот добавленный нужно было очень быстро опрашивать, чтобы было минимальное время отклика. Просто добавили в слот отдельный модуль расширения RS485 и вывели опрос на него. Всё ускорилось и работает как нужно.

Контроллер и модули автоматизации в линии этикетирования

Дополнительные фото

Линия розлива

В качестве примера нам показали линию розлива, которая работает на контроллере и модулях автоматизации Wiren Board.

Помимо контроллера Wiren Board, установлены модуль ввода/вывода с дискретными входами WBIO-DI-WD-14, модули дискретных выходов WBIO-DO-SSR-8. Их достаточно для управления всеми насосами и двигателями линии розлива.

Контроллер  Wiren Board 7 управляет всей линией розлива. К нему подключены исполнительные и контрольные устройства:

• Панель оператора (дисплей) ELHART ELP. Подключена к контроллеру Wiren Board через Ethernet.

• На одном выходе WB7 RS-485 подключены три преобразователя частоты (ELHART серии EMD‑MINI), которые в свою очередь управляют тремя трехфазными двигателями: двигатель конвейера, двигатель подающего и двигатель принимающего стола

• К второму выходу WB7 RS-485 подключены шесть контроллеров шаговых двигателей LeadShine EM2RS-556, которые в свою очередь подключены к четырем шаговым двигателям дозаторов (перистальтические насосы), насосу укупоривателя (закручивание крышек) и двигателю обкатчика (прикатывает наклейку)

• К WB пристыкован модуль дискретных входов WBIO-DI-WD-14. На его 11 входах заведены разнообразные датчики контроля системы, герконы, оптические датчики, кнопка. Всего в модуле 14 входов, так что запас для расширения функций установки есть

• Далее пристыкованы ещё три модуля дискретных выходов WBIO-DO-SSR-8, каждый по восемь входов итого 24 выхода. В составе:

  • 11 пневмораспределителей для управления пневмоцилиндрами

  • Управление подсветкой тары

  • Дискретные команды для управления аппликатором Арни-Групп А-150

Линия розлива

Дополнительные фото

Заключение

Российским производителям станков и производственных линий сегодня нелегко: вендоры, которые годами поставляли оборудование автоматизации, ушли с нашего рынка, цены взлетели, сроки поставки превысили все мыслимые рамки, не говоря уже о потере официального сервиса.

Но бизнес должен работать, поэтому специалисты Levrana Engineering решились на кардинальный шаг и полностью поменяли контроллер автоматизации и модули. Они выбрали контроллер Wiren Board с открытым Debian Linux и возможностью запускать любой софт. Программы пришлось переписать на wb-rules, но с этим проблем не возникло — Java Script сегодня знаком многим.

Нам показали линию розлива, которая уже поставляется клиентам. Контроллер Wiren Board полностью оправдал ожидания, особенно пригодилась широкая поддержка различных интерфейсов. В планах Levrana Engineering добавить систему мониторинга производственной линии, которая тоже будет работать на контроллере Wiren Board.

Возможно, у вас тоже есть удачный пример импортозамещения, которым можно поделиться? Или появились мысли, как можно улучшить данный проект? Расскажите нам в комментариях.

© Habrahabr.ru