Sistema PLC INVT AX71 e EtherCAT usado para indústrias de processamento de juta na Índia

Resumo: Este artigo apresenta principalmente os servo drives PLC e DA200 da série INVT AX usados para completar o processo de juta. Neste projeto, todos os dados são alimentados por meio de TCP/IP Modbus baseado em HMI e, em alguns casos, software de computador, aqui o sistema completo baseado em comunicação é usado e torna o sistema amigável ao usuário, servo EtherCAT e drives CA usados para atingir o trabalho do processo final.

Palavras-chave: PLC AX, servo DA200, IHM, inversores de frequência, processo Jute, etc.

1. Introdução

A maior parte deste processo de fiação de juta inclui indústrias.

* Introdução sobre a indústria de juta: As indústrias de juta processam quase como as indústrias têxteis. A Índia é o maior produtor de juta do mundo, com uma produção anual de cerca de 2,0 milhões de toneladas métricas. Os principais estados produtores de juta na Índia são Bengala Ocidental, Bihar, Assam e Meghalaya. Bengala Ocidental sozinha contribui com mais de 60% da produção total de juta do país. Quase todos os procedimentos na fabricação de produtos de juta envolvem as fibras brutas de juta. Portanto, a indústria de juta é basicamente chamada de indústria orientada para matéria-prima. A fabricação de produtos finais após o processo são roupas de juta, bolsas de juta, fios de juta e jutas brutas, etc.

* Eixo do construtor: Nesta seção, o servo motor é usado para movimentar a seção do construtor, aqui o servo trabalha para os movimentos de cima para baixo das posições do construtor. Então, o construtor se move com o servo motor e a sincronização de velocidade conforme o motor principal e as configurações de parâmetros.

* Rolo de alimentação: O rolo de alimentação desempenha um papel importante nesta máquina de fiação de juta para o design de produtos. Este servoeixo é usado para definir o tipo de produtos finais, porque a espessura e a qualidade dos produtos dependem da alimentação.

Figura – Máquina de fiação de juta

* Desenho: No mecanismo de desenho servo de malha aberta usado e design de produtos como pré-ajuste. Aqui o inversor de CA GD350 é usado para movimento do motor e sincronização de velocidade conforme os requisitos dos produtos.

* Cilindro principal: aqui é usado o sistema servo de malha aberta e esta seção executa o mecanismo completo das máquinas. Conforme os requisitos da aplicação, aqui o mecanismo completo gira conforme algum sistema de engrenagens.

* Sistema de Automação: No sistema antigo, motores de indução normais eram usados e o design dos produtos dependia do mecanismo. No sistema antigo, todo tipo de produto precisa reajustar o sistema mecânico, assim como em cada ciclo precisa de alguma operação manual pelos operadores. Aqui, o sistema de automação se aplica para diminuir os esforços manuais e aumentar a eficiência da produção.

* Processo: O principal objetivo desta máquina é fabricar produtos finais de juta de boa qualidade, como sacos, fios, etc. Nesta aplicação, o sistema mecânico completo é substituído por um sistema de automação avançado. 

Aqui, o sistema servo total de 4 eixos é usado no alimentador, trefilação, construtor e cilindro principal. Nesta aplicação, os fios de juta são alimentados para a máquina de fiação por meio da seção do alimentador, trefilação e finalmente o enrolamento do construtor na bobina por meio de movimentos para cima e para baixo. Aqui, o cilindro principal gira a bobina e outros mecanismos de acordo com as sincronizações de velocidade. Todos os dados de alimentação e configuração de intertravamento de ciclo são feitos por meio da unidade de monitoramento IHM. Aqui, o IHM é usado para exibir a visualização completa do processo da máquina para melhor compreensão do usuário e do operador. Todos os dados de alimentação, falhas, taxa de carga e muitos outros parâmetros são armazenados na memória e alguma representação gráfica de dados na tela IHM. Aqui, o sistema de automação geral é aplicado para aumentar a produção com produtos de qualidade e diminuir os esforços mecânicos.

Figura – Fluxograma da máquina de fiar juta e configuração de comunicação

2. Informações do projeto e solução

Figura – Configuração e mecanismo do Jute Spinning Trial

2.1 Informações do projeto

* Nesta aplicação, diferentes tipos de processo de juta são concluídos conforme as configurações
* PLC AX 71C-1608N, servo DA200 e drives CA usados para o processo
* Total de 4 eixos instalados e trabalhando com modo de comunicação EtherCAT
* Projeto do painel de acordo com os requisitos da aplicação
* IHM disponível para alimentação de dados e seleções de design de produtos conforme as configurações
* No PLC, diferentes tipos de seleção de ciclo e função de execução são fornecidos
* A alimentação de dados através do SCADA também fornece provisão adicional conforme o futuro
* Todas as falhas do servo, cilindro, movimentos de desenho e outros dispositivos periféricos são intertravados para fins de segurança.

2. Solução INVT

3. Comissionamento do sistema

Figura – Detalhes de instalação do painel e do hardware

4. Vantagens e benefícios

* O sistema antigo é um sistema mecânico e o sistema precisa de esforço mecânico extra. No novo sistema, o mecanismo do sistema EtherCAT diminui e a precisão aumenta.    
* Esta solução é econômica e podemos implementar facilmente onde o problema de custo se compara a outro sistema de automação.
* A precisão é muito alta e a velocidade também é mantida conforme os requisitos padrão.
* O sistema completo funciona suavemente e o sistema de sincronização automática é mais benéfico porque o sistema funciona automaticamente e aumenta a precisão do sistema, bem como aumenta a produção com qualidade.
* No novo sistema, são fornecidos todos os registros de dados conforme o turno para relatório de análise e histórico de falhas para diagnóstico, bem como solução de problemas das operações defeituosas.

5. Conclusão
Conforme estudo e execução de aplicação, essas indústrias têm vários tipos de máquinas de eixo para diferentes tipos de trabalho. Obtivemos resultados por meio da implementação de um modelo simples e econômico de controlador de movimento série AX71 PLC . Esta aplicação é muito útil na fabricação de muitos produtos industriais e no design de produtos finais.
6. Âmbito futuro

Nesta aplicação, executamos nosso sistema com sistema de 4 eixos. Esses tipos de aplicação são populares e fornecemos a melhor solução com o preço mínimo. Podemos implementar esse tipo de sistema em muitas indústrias.