Jedním z příkladů aplikace, která dokazuje vhodnost použití systému Simotion, je jednoúčelový stroj, integrovaný do automatizovaných linek pracujících ve vysokém tempu, často i ve třísměnném provozu. Stavbou podobných zařízení se zabývá i společnost Progress Produktionstechnik (PPT), s. r .o., z moravského Přerova.
PPT v loňském roce dodala do jedné z našich automobilek v pořadí již třetí automatický elektrický rovnací lis, který slouží k přesnému rovnání předlohových hřídelí a pastorků ručně řazených automobilních převodovek. Z hlediska životnosti vyráběné převodovky i z hlediska jízdního komfortu budoucího automobilu je totiž nutné, aby obě součásti byly před montáží vyrovnané s přesností na tisíciny milimetru.
Ačkoli jsou všechny tři dodané lisy po mechanické stránce naprosto shodné, po stránce elektrického zapojení a ovládání jsou založeny na odlišné koncepci. Zatímco první dva stroje, vyrobené v rozmezí let 1999 až 2000, pracují na bázi průmyslového PC s vloženými kartami, poslední lis, vyrobený v roce 2004, je postaven na bázi standardizované automatizační techniky Siemens. Díky tomu se nejen mnohem snáze konstruuje, ale také během provozu udržuje a opravuje. Jeho elektrické zapojení je totiž daleko přehlednější, neboť všechny periferie, snímače i pohony jsou připojeny přes rozhraní Profibus. Sběrnice Profibus jako standardizované průmyslové rozhraní zaručuje vysokou přesnost přenosu informací v izochronním režimu (chyba je v tomto případě menší než 1µs) a také možnost snazší údržby a oprav. Také ostatní použité komponenty Siemens, jako např. pohony či snímací karty, jsou standardizované a běžně dostupné (mimo jiné se používají také při výrobě obráběcích strojů), a uživatel tak ušetří značné prostředky, které by musel vynakládat na skladování nestandardních náhradních dílů. Současně se tím zvýšila rychlost případných oprav a poklesly náklady na odborné zaškolení pracovníků obsluhy a údržby.
Přípravek podle zjištěných hodnot průhybu hřídele vypočte místo rovnání a potřebnou rovnací sílu. Beran lisu se poté (pomocí elektrického pohonu Simodrive 611U a motoru řady 1FT6 s absolutním odměřováním) přesune nad přesně definované místo působení, na které zapůsobí vypočtenou tlakovou silou. Beran dokáže působit vahou až 16 tun. Jeho pohon je také elektrický, přičemž lisovací síla se přenáší přes převodovku a vačkový mechanismus s rolnou.
I během rovnání zůstávají inkrementální čidla v kontaktu se zpracovávaným dílem a ihned po odlehčení mohou hřídel či pastorek znovu proměřit. V případě potřeby se může celý postup znovu opakovat, dokud požadovaná přesnost průhybu není lepší než 0,04 mm.
Po ukončení rovnání odkládá podavač zpracované díly na speciální plošinu, kde se automaticky třídí dle naměřených hodnot průhybu na dobré kusy, nevyrovnané kusy a prasklé kusy. K tomu účelu má lis k dispozici také detektor prasklin. Veškeré naměřené údaje se elektronicky archivují pomocí uživatelské databáze, pracující pod Windows XP. Jeden lis dokáže během hodiny vyrovnat více než 200 hřídelí, popř. pastorků.
Simotion P350 řídí přes Profibus DP tři pohony Simodrive 611U a zároveň je na Profibus DP napojeno (přes jednotku Analog Drive Interface ADI 4) 12 lineárně inkrementálních snímačů Haidenhein s rozlišením 0,5 µm. Naměřené hodnoty nepřesností se pomocí sběrnice Profibus dostávají do řídicího systému Simotion, který má dostatečný výpočetní výkon k tomu, aby mohl vyhodnotit během jediné sekundy až 500 vzorků ze 13 kanálů (12 inkrementálních snímačů plus údaj o házivosti hrotů). Data se vyhodnocují s přesností "longreal", tedy jako 64bitová informace. Pro vizualizaci slouží 12palcový LCD displej, který je standardní součástí systému Simotion P 350.
Všechny digitální vstupy/výstupy jsou do řídicího systému připojeny prostřednictvím distribuovaných periferií Simatic ET 200, připojených přes rozhraní Profibus DP. V rozváděčích jsou typy ET 200S, na stroji jsou periferie ET 200X s vysokým krytím.
Použitím uvedených periferií se výrazně snížily náklady na kabeláž a pokleslo množství elektricky spojovaných míst, čímž rapidně narostla spolehlivost celého zařízení.
Vizualizační rozhraní je tvořeno programovacím jazykem Microsoft Visual C++. Přenos dat mezi Simotion P350 a vizualizační aplikací (běžící pod Windows XP) je realizován prostřednictvím OPC Serveru (je standardně předinstalován v Simotion P350). Nezbytnou součástí vizualizace je tedy i uživatelské rozhraní tvořené Windows XP.
Lis pro rovnání hřídelí a pastorků není jediným strojem, který firma PPT v poslední době osadila komponenty Siemens. Na stejném principu funguje i její lis na rovnání klikových hřídelí motorových pil, který již k plné spokojenosti zákazníka funguje u německo-americké firmy Stihl.
Veškeré obrázky naleznete v tištěné podobě časopisu.
Petr Boček