贝加莱 从头开始注塑
300吨电液混合式注塑机采用了贝加莱最新的伺服驱动技术,将节能和安全集成在一个简单的模块化设计中。
当Robert D. Schad在2008年创办加拿大注塑机厂商Athena Automation的时候,他在效率、灵活性和性能方面对其新一代电液混合式注塑机提出了最高要求。这意味着他对注塑机从机械到控制系统的各方面进行了重新审视。Athena公司花了6个月时间对各种控制系统进行了仔细评估,目的不仅仅是要寻求一个能够帮助他们实现并超越目标的解决方案,更重要的是找到一个拥有注塑行业丰富专业知识的合作伙伴。他们最终决定将自己未来的合作伙伴锁定在贝加莱身上。
“控制系统必须支持液压和电动轴,分布式I/O,面向对象编程,最新伺服驱动技术,开放式连接以及我们正在开发的先进的HMI。本地化的服务对于开发支持同样重要,”Athena公司控制系统团队负责人Marc Ricke指出。
“贝加莱是真正的合作伙伴,而不仅仅是一家供应商。”Marc Ricke,Athena Automation公司控制系统团队负责人
模块化和灵活性
在这项新的开发项目中,Athena公司的主要设计目标是实现一个灵活的模块化机器概念,允许客户选择各种预先设计好的机器选件,同时仍保持机器简单且高效的组装和维护。这对软件和电气设计都提出了挑战。
为了把这变成现实,Athena公司采用了贝加莱Power Panel,它将PLC、HMI和运动结合在一个设备中,可以通过实时POWERLINK总线直接连接带双轴模块的紧凑型ACOPOSmulti多轴伺服驱动系统以及高密度X20 I/O模块。
“贝加莱灵活而强大的自动化方案和坚实的伙伴关系能使我们实现并超越我们所有的设计目标。”Robert Schad,Athena Automation公司主席兼创始人
贝加莱Power Panel与ACOPOSmulti驱动器相结合既减少了组件数量,又节省了机柜空间,令机器底座内的机柜布置干净、简洁。
该方案使Athena既减少了组件数量,又节省了机柜空间,令机器底座内的机柜布置干净、简洁。机器选件所需要的驱动器或I/O可以被轻松添加;然后机器软件会识别它们,并启动所需功能。由于伺服驱动器带水冷安装板,因此机柜不需要使用空调设备就能保持凉爽。其结果是,Athena实现了节能降本。简单化和模块化概念延伸至软件设计,机器功能和选件通过Automation Studio分解成独立的软件单元。“这缩短了我们的开发周期,让我们能够在将这些模块应用至标准机之前对它们进行测试,从而创建更为稳定的产品,”Ricke解释道。“及时的硬件供应只是贝加莱贡献的很小一部分。由于他们出色的本地化服务,包括定制化的培训项目,我们才得以按计划推出第一台样机,”他补充道。
节能增效
由于能源价格持续上涨,因此节能增效成为了Athena电液混合式注塑机的另一大设计目标。通常机器液压系统消耗了很大一部分能源量,因为不管所需油量是多少,异步电机都会以恒定速度驱动液压泵。因此Athena利用了贝加莱伺服液压概念,从而使伺服电机能够按需驱动液压泵 – 即只根据油量和油压。除了可以实现节能增效之外,这一概念还允许Athena排除了价格昂贵的伺服阀。
ACOPOSmulti伺服驱动系统具备能量再生功能和800 V的的稳定直流母线,这些也都有助于实现该目标。在这里,制动能量可以回馈系统,较高的直流母线电压允许电机以较高速度运转。通过将机械与电机和驱动器的完美匹配,Athena能够使用较小和较低惯量的电机,这同样也能实现节能增效。“我们的150吨油电混合式注塑机已经与领先的全电动注塑机一起做了测试,它在能效相同的情况下产出更高,”RobertSchad声称道。
轻松操作和维护
凭借Automation Studio的VisualComponents架构,Athena设计了一个可视化系统,它不仅能通过非常直观且一致的设计理念显著缩短学习曲线,而且还可以通过导航提高机器安装效率。基于Web的互动帮助系统可以为操作员提供所需信息,协助机器操作或排除故障报警。将Athena帮助和诊断系统与贝加莱嵌入式Web系统诊断管理器相结合,轻松实现了机器各方面的远程诊断。维护轻松,安装时间短,设计简单、灵活,这些都使Athena公司的机器与注塑机相比更具竞争力。
既灵活又安全
当谈及灵活性时,硬接线安全电路在容纳所有可能的机器选件方面有其局限性,否则就需要大幅增加复杂性或牺牲安全性。然而,贝加莱的集成安全概念使Athena除了满足机器安全方面的高要求之外,还能够实现所需的灵活性。贝加莱“集成安全技术”概念的主要优点是,它不需要使用冗余布线和外部安全监测模块,数据通过被称为openSAFETY安全协议经机器总线系统就能轻松实现传输。POWERLINK是确定性实时以太网通信协议,它不依赖于专有硬件,无需授权,不受特定厂商限制,从而可以实现真正的灵活性和独立性。采用集成安全系统并在机器上使用分布式IP67安全I/O模块还可以显著减少接线。“贝加莱是真正的合作伙伴,而不仅仅是一家供应商。今天,我们彼此在业务方面进行紧密合作。我们预先配置的部件可以针对具体机器进行订购,从而无需占用库存。接下来改善物流、装配和技术方面的步骤正在规划中,贝加莱强大的本地化专业知识将帮助我们实现我们未来的目标,”Ricke总结道。