24.09.2010


Руководство ОАО «Российские железные дороги» приняло решение полностью автоматизировать производственные процессы на своих вагоноремонтных заводах с целью значительного увеличения производительности. Первым объектом модернизации стало Магнитогорское вагоноремонтное депо.

Генеральным подрядчиком ОАО «РЖД» выступила компания ЗАО «ЭПФ «Судотехнология». Техническая сторона проекта модернизации была поручена белорусскому Барановичскому заводу автоматических линий, который, в свою очередь, составил набор технических требований к системе управления для минской компании «Техникон», специализирующейся в промышленной автоматизации и являющейся многолетним партнером Mitsubishi Electric по продажам и внедрениям систем автоматизации.

В соответствии с требованиями к системе все операции по обслуживанию и ремонту компонентов колесных тележек вагонов должны быть автоматизированы и эффективно интегрированы в общий процесс. Система управления нового высокоавтоматизированного ремонтного депо должна быть легка в обращении и одновременно чрезвычайно надежна в эксплуатации.

Универсальная платформа

Компания «Техникон» остановила свой выбор на контроллерах семейства iQ Platform, недавно выпущенного Mitsubishi Electric. Многопроцессорная система позволяет объединять четыре различных типа контроллеров на едином базовом шасси: традиционные программируемые логические контроллеры (ПЛК), контроллеры управления движением, контроллеры систем ЧПУ и контроллеры управления роботами. При работе в многопроцессорном режиме задачи управления и коммуникации распределяются между одним центральным процессорным модулем и дополнительными процессорными модулями (до трех штук), которые можно достаточно гибко комбинировать.

Таким образом, данная система впервые позволяет осуществить полную интеграцию управления транспортными системами цеха, станками с ЧПУ и роботами на единой платформе. Обмен данными между контроллерами происходит через высокоскоростную шину базового шасси, синхронизированную с циклами процессора (продолжительность цикла шины - 0,88 миллисекунды).

Комплексное экономичное решение

Один из ключевых критериев, повлиявших на выбор данного решения - способность системы управлять всеми компонентами, интегрируемыми в производственную линию. Подобные стандартизированные технологии ускоряют планирование, установку и ввод в эксплуатацию, упрощают диагностику неисправностей и техническое обслуживание, а также уменьшают дополнительные затраты на программирование и обучение персонала. Все это снижает расходы на установку и эксплуатацию и повышает общую надежность и эффективность производственных систем, не в последнюю очередь благодаря полной вертикальной и горизонтальной интеграции. Работая вместе со специалистами германских подразделений «Мехатроника» и «ЧПУ и промышленная автоматизация» компании Mitsubishi Electric, инженеры «Техникона» разработали кардинально новое решение, включающее промышленную сеть и панели оператора GOT1000. В дополнение к быстрому и защищенному обмену информацией новая система также обеспечивает полную прозрачность данных для всех станков и оборудования.

Автоматизированные технологические процессы

Перед отправкой колесных тележек на ремонт на новую производственную линию их необходимо снять с вагонов, разобрать и измерить степень износа деталей. Впоследствии данные измерений используются для задания операций, которые необходимо произвести, а также для определения параметров наварки изношенных поверхностей.

К каждой детали прикрепляется транспондер RFID-меток, содержащий все данные для транспортных маршрутов и плановых операций. На каждом станочном и транспортном участке производственной линии установлены приемники, считывающие данные с меток по мере поступления деталей. По ходу своего продвижения по линии детали тележек приводятся в соответствие с техническими требованиями на них. Например, два фрезерных станка, управляемые системой ЧПУ, помогают избавиться от лишнего материала. Транспортировка компонентов полностью автоматизирована - конвейерные ленты и системы транспортировки в среднем перемещают по всей линии 3 тележки в час.

Гибкая система управления

Установка управляется семью контроллерами, которые соединены между собой через сеть MELSECNET/H, наилучшим образом подходящую для обмена данными между контроллерами Mitsubishi Electric. Каждый контроллер iQ Platform оснащен двумя процессорными модулями: основной процессорный модуль осуществляет цикловое управление, а процессорный модуль ЧПУ отвечает за управление механической обработкой деталей.

Архитектура контроллера позволяет параллельно обрабатывать аналоговые и дискретные сигналы. Серия контроллеров ЧПУ C70, так же как и конфигурация двухпроцессорного контроллера ЧПУ, разработана специально для производственных линий на основе проверенных и прошедших испытания контроллеров Mitsubishi Electric, предназначенных для управления промышленным оборудованием. Оптимизация также обеспечивается за счет более быстрого обмена данными с другими компонентами через шину базового шасси. Все это вместе с широкой номенклатурой модулей ввода/ вывода, специальных функциональных и сетевых модулей позволяет компании Mitsubishi Electric предлагать высокоэффективые решения для выполнения узкоспециализированных и сложных задач управления.

Два контроллера ЧПУ C70 координируют работу фрезерных станков, каждый из которых имеет два шпинделя и шесть сервоосей. Другие пять контроллеров отвечают за транспортно-загрузочные устройства, включающие 28 осей, за конвейерные линии и за сварочные роботы. На фрезерных станках системы приводов подач и приводов шпинделей обмениваются данными с системой идентификации через последовательные интерфейсы RS-232, а сварочные роботы - через интерфейсы RS-485. Тот факт, что контроллеры iQ Platform поддерживают большое число протоколов обмена данными, стал важным фактором успеха при решении задач, поставленных перед этим проектом.

Простота управления системой

Эксплуатация системы проста и интуитивно понятна. Вся производственная линия управляется с единой центральной панели оператора GOT1000 компании Mitsubishi Electric. Панель оператора имеет дисплей диагональю 15 дюймов с сенсорным экраном и подключена к сети MELSECNET/H, что дает ей непосредственный доступ к данным всей производственной линии.

Рабочие экраны основной панели обеспечивают прекрасную визуализацию каждой из стадий всех процессов, происходящих в системе. Каждое устройство на линии ремонта тележек также оснащено своим собственным маленьким операторским терминалом с экраном диагональю 10,4 дюймов. Эти панели оператора, также непосредственно подключенные к сети, выполняют функцию человеко-машинного интерфейса для локальных операций, таких как техническое обслуживание, отображают работу оборудования и процессы при помощи соответствующих экранных страниц.

До модернизации на линии Магнитогорского депо ремонтировалось 4300 вагонов в год. После завершения проекта и внедрения новых технологий количество обслуживаемых вагонов увеличилось до 7500 единиц в год. Успех этого проекта во многом зависел от эффективной интеграции системы автоматизации на основе новой контроллерной платформы iQ Platform компании Mitsubishi Electric.

«Использование контроллеров iQ Platform с мощными процессорами ПЛК и ЧПУ, соединенными высокоэффективной объединяющей шиной, было единственным решением, позволившим удовлетворить требования заказчика в максимально короткое время. Производственная линия вошла в эксплуатацию всего через 15 месяцев после начала опытно-конструкторских работ. Модернизация линии позволила компании «Российские железные дороги» снизить затраты на ремонт, повысить надежность и значительно увеличить производительность этого процесса».

Евгений Клебанов, главный инженер компании «Техникон»

 

ИсточникДатаНаименование материала
Rational Enterprise Management20.09.10Автоматизация вагоноремонтного производства на базе контроллеров Mitsubishi Electric

 

Вернуться к списку новостей

 


Задайте нам вопрос

Заполните все поля и наши специалисты ответят на ваши вопросы.

Подробнее
Отправить