Розлив бытовой химии

Линия по розливу бытовой химии

В конце января 2024 года нас пригласили на объект, где сломалась линия розлива моющих средств (производство бытовой химии). 

Линия была собрана по итальянской технологии и до момента поломки линия отработала около 12 лет. По неизвестной причине контроллер Siemens S7-1214 перешел в режим «Стоп». Исходный код у заказчика был, поэтому было решено осуществить попытку переключить данный режим посредством подключения к контроллеру. Это сделать не получилось. После загрузки конвертированного в TIA PORTAL V17 исходного кода, контроллер не стал работать с линией. Конвейерная лента не запускалась даже при попытке управления с кнопок в ручном режиме. Обратились к авторам программы из Европы, которые подключились к работе и стали содействовать в исследовании причин проблемы. Три дня честно пытались исправить ситуацию, но затем предложили переписать данную программу заново, на это им требовалось не менее 2-х недель. Это предложение оказалось неприемлемым с точки зрения Заказчика. Поскольку заказчик хорошо знал технологию и мог детально её изложить, было принято решение переписать программный код контроллера управления своими силами. Через сутки данная линия уже была в работе.

 
Задача линии розлива: в нужный момент времени выдать порцию продукта в бутылки

 
Оператор задает необходимые рецепты, так как формы и объем бутылок бывают разными

 
Система имеет замысловатую пневмоэлектрическую схему. Важно обеспечить бесконфликтное перемещение устройств относительно друг друга

 
Так выглядит входной шлюз. Система впускает каждый раз по восемь бутылок

 
Так выглядит система управления Siemens после 12 лет непрерывной эксплуатации

 
Так выглядит панель управления, с которой осуществляется контроль над установкой

 
Система автоматического управления, вид со стороны

 
Скорость линии регулируется и ограничена скорость в основном за счет ручных операций, которые присутствуют в процессе. Производство бутылок с моющим средством – процесс непрерывный. Часть работы (накручивание триггера) выполняются вручную.

Немного о технологии:

1. Режим «Автомат»  Установка «1 доза»

Начало цикла розлива (1 доза)

Конвейер работает (движение ленты включено), входная задвижка закрыта, форсунки в верхнем положении, каплесборник выдвинут под форсунки.

Всасывание продукта в цилиндры выполняется опусканием поршней вниз от датчика «Поршни вверху» до датчика «Поршни внизу».

При нажатии кнопки «Пуск» открывается входная задвижка, закрывается выходная задвижка, и бутылки въезжают в разливочное пространство через входной датчик, который их считает.

После отсчета заданного количества  бутылок входная задвижка закрывается, каплесборник убирается из-под форсунок, форсунки идут вниз в бутылки до срабатывания датчика «Форсунки внизу».

Форсунки открываются, поршни цилиндров с продуктом идут вверх с заданной  скоростью до срабатывания датчика «Конец всасывания», скорость движения поршней вверх замедляется и поршни медленно идут вверх до срабатывания датчика «Поршни вверху». 

Форсунки при этом с заданной скоростью поднимаются вверх до срабатывания датчика «Среднее положение форсунок» (устанавливается в зависимости от высоты бутылок), и доливают набранную дозу продукта, после чего форсунки закрываются и быстро идут вверх до срабатывания датчика «Форсунки вверху». Каплесборник заезжает под форсунки.

После срабатывания датчика «Форсунки вверху» начинается всасывание продукта в цилиндры (поршни идут вниз с заданной скоростью до срабатывания датчика «Поршни внизу»), одновременно открывается выходная задвижка и бутылки выезжают через выходной датчик, который их считает. 

После отсчета первых двух бутылок датчиком за выходной задвижкой открывается входная задвижка, и в розливочное пространство начинает заезжать следующая партия бутылок. (Можно задать с панели количество импульсов, которые определяют въезд/выезд одной бутылки). 

После отсчета заданного количества бутылок выходная задвижка закрывается. 

Конец цикла розлива (1 доза).

За выходной задвижкой работает счетчик бутылок, на панели управления отображается «Производительность» (счет наполненных бутылок/час). 

Если датчик переполнения конвейера обнаруживает на конвейере за разливочным пространством бутылки, выходная задвижка не открывается - наполненные бутылки не выезжают из разливочного пространства, форсунки остаются в верхнем положении, цикл разлива прерывается до момента ухода бутылок от датчика переполнения конвейера дальше по конвейеру. 

2. Режим «Автомат»  2 дозы

Начало цикла розлива (2 дозы)

Конвейер работает (движение ленты включено), входная задвижка закрыта, форсунки в верхнем положении, каплесборник выдвинут под форсунки.

Всасывание первой дозы продукта в цилиндры выполняется опусканием поршней вниз от датчика «Поршни вверху» до датчика «Поршни внизу».

При нажатии кнопки «Пуск» открывается входная задвижка, закрывается выходная задвижка, и бутылки въезжают в розливочное пространство через входной датчик, который их считает.

После отсчета заданного количества  бутылок входная задвижка закрывается, каплесборник убирается из-под форсунок, форсунки идут вниз в бутылки до срабатывания датчика «Форсунки внизу».

Форсунки открываются и остаются в положении «Форсунки внизу» в течение заданного времени задержки, поршни цилиндров с продуктом идут вверх с заданной  скоростью до срабатывания датчика «Конец всасывания», скорость движения поршней вверх замедляется и поршни медленно идут вверх до срабатывания датчика «Поршни вверху». 

Форсунки по окончании времени задержки  с заданной скоростью поднимаются вверх до срабатывания датчика «Среднее положение форсунок» (устанавливается в зависимости от высоты бутылок), останавливаются, и доливают набранную в цилиндры первую дозу продукта, после чего форсунки закрываются, оставаясь в среднем положении.  

Происходит всасывание второй дозы продукта в цилиндры опусканием поршней вниз от датчика «Поршни вверху» до датчика «Поршни внизу».

Форсунки (находясь в среднем положении)открываются, поршни цилиндров с второй дозой продукта идут вверх с заданной  скоростью до срабатывания датчика «Конец всасывания», скорость движения поршней вверх замедляется и поршни медленно идут вверх до срабатывания датчика «Поршни вверху», и доливают набранную вторую дозу продукта, после чего форсунки закрываются и быстро идут вверх до срабатывания датчика «Форсунки вверху». Каплесборник заезжает под форсунки.

После срабатывания датчика «Форсунки вверху» начинается всасывание следующей первой    дозы продукта в цилиндры (поршни идут вниз с заданной скоростью до срабатывания датчика «Поршни внизу»), одновременно открывается выходная задвижка и бутылки выезжают через выходной датчик, который их считает. 

После отсчета первых двух бутылок датчиком за выходной задвижкой открывается входная задвижка, и в розливочное пространство начинает заезжать следующая партия бутылок. (Можно задать с панели количество импульсов, которые определяют въезд/выезд одной бутылки). 

После отсчета заданного количества бутылок выходная задвижка закрывается. 

Конец цикла розлива (2 дозы).

3. Режим «Ручной» 

 При достижении поршнями положения «Поршни вверху» сразу автоматически закрываются форсунки.

4. Режим «Мойка»

При задании времени мойки цифры меняются, но кнопка «Время мойки» не активна, при нажатии мойка не начинается.

При нажатии кнопки «Мойка непрерывная»  индикатор включения становится зеленым на все время непрерывной мойки.

#дозирование, #бытоваяхимия, #Siemens, #S7-1214