Behlen Industries - 머신 제어를 위해 LabVIEW Real-Time 선정

Author(s):
Greg Harasym 시스템 엔지니어 - Advanced Measurements, Inc

Industry:
Industrial Controls/ Devices/ Systems

Products:
Real-Time

The Challenge:
25년된 구식 생산 라인 디지털 컨트롤러를 교체하고 네트워크에 안정적으로 연결하고 차세대 사용자 인터페이스가 제공되도록 생산 라인 컴포넌트를 업데이트해야 합니다.

The Solution:
신속한 개발, 간단한 통합 및 프로젝트 비용 절감을 위해 LabVIEW Real-Time에 기초하여 개발된 소프트웨어와 함께 PC 기반 제어 시스템을 사용합니다.

과제 : 25년된 구식 생산 라인 디지털 컨트롤러를 교체하고 네트워크에 안정적으로 연결하고 차세대 사용자 인터페이스가 제공되도록 생산 라인 컴포넌트를 업데이트해야 합니다.

솔루션 : 신속한 개발, 간단한 통합 및 프로젝트 비용 절감을 위해 LabVIEW Real-Time에 기초하여 개발된 소프트웨어와 함께 PC 기반 제어 시스템을 사용합니다.

소개
자립형 판금 구조물 제조업체인 Behlen Industries는 생산 라인의 25년 된 제어 시스템을 PC 기반 제어 시스템으로 교체하길 원했습니다. 이 생산 라인에서는 일련의 다이 롤러(die roller)를 통해 판금에 골지게 하고 볼트 구멍을 뚫은 다음 형성된 판금을 적당한 길이로 잘라서 편평한 판금으로부터 건축용 패널(building panel)을 만듭니다. 기존의 시스템은 2개의 유압식 펀치를 사용하여 패널에 볼트 구멍을 뚫은 다음 유압식 “플라잉(flying)” 전단기로 적당한 길이로 잘랐습니다. 이 시스템은 일부 기능을 상실하였고 오퍼레이터 인터페이스가 구식이었습니다. Advanced Measurements, Inc에서는 이 시스템을 내쇼날인스트루먼트 PCI-7030/6040E 실시간 보드와 LabVIEW Real-Time으로 개발된 맞춤형 소프트웨어를 사용하는 새로운 제어 시스템으로 교체했습니다.

천공 타이밍 및 전단 제어
Behlen Industries 생산 라인에는 볼트 구멍 위치와 패널 길이를 허용오차 1/16인치 내로 유지해야 하는 등 몇 가지 주요 품질 요구사항이 있었으며 우리는 시작 및 중지 시 8in./s 속도로 실행되는 압연기(mill)를 사용하여 이 허용오차를 유지할 수 있었습니다.
LabVIEW Real-Time을 사용하여 우리는 강력한 오퍼레이터 인터페이스를 개발하였으며 다른 공장 컴퓨터 데이터베이스 시스템과의 통합도 가능해졌습니다.
유압식 펀치는 200ms의 경우 솔레노이드에 의해 활성화되므로 펀치는 12 게이지 판금을 통과할 수 있으며 천공 사이의 간격은 250ms까지 최소화될 수 있습니다. 패널이 원하는 길이가 되면 LabVIEW Real-Time 어플리케이션은 1초 내에 전단(shear) 프로세스(가속도, 전단 및 감속 포함)를 실행합니다.

결정적 제어 및 병렬 프로세스
구적 엔코더는 시스템에 볼트 구멍을 뚫을 시기와 패널을 절단할 시기를 알려주는 변위 정보를 제공해 줍니다. 엔코더는 회전당 1,000개의 펄스를 생성하는데, 이는 판금 인치당 약 64개의 펄스 또는 2ms 간격입니다.
LabVIEW Real-Time을 이용한 네트워크 제어 솔루션은 병렬 제어 프로세스를 무리 없이 수용하고 2ms의 결정적 제어 루프를 가능하게 해줍니다.
고객의 허용오차를 충족시킬 수 있도록 LabVIEW Real-Time 엔진은 2ms 이하의 결정적 제어 루프를 제공해 줍니다. 펀칭과 절단 제어는 동시에 독립적으로 이루어져야 하므로 병렬 프로세스로 실행되도록 프로그래밍했습니다. LabVIEW Real-Time으로 제어 소프트웨어를 개발함으로써 병렬 프로세스의 프로그래밍과 문제 해결이 상당히 빨라졌습니다.

간단한 오퍼레이터 인터페이스 및 네트워킹
Advanced Measurements, Inc는 LabVIEW Real-Time으로 직관적인 고속 작업과 시스템 제어를 위한 강력한 오퍼레이터 인터페이스를 개발했습니다. 호스트 PC에서 실행되는 오퍼레이터 인터페이스는 공장의 네트워크 데이터베이스나 사용자로부터 작업 구성 화면을 통해 생산 주문을 받습니다. 인터페이스에서 사용자는 제어 시스템을 교정하고 생산 실행을 모니터링하며 제어 매개변수를 수정할 수 있습니다. LabVIEW Real-Time으로 다른 공장 컴퓨터 데이터베이스 시스템과의 빠른 통합도 가능했습니다.

편평한 판금은 일련의 다이 롤러(die roller)를 통과하여 골이 생깁니다.

데이터베이스 도구와 네트워킹 기능은 제어 시스템이 다른 공장 시스템과 효과적으로 통신하여 엔지니어링 도면 데이터베이스, 작업 지시 데이터베이스 및 생산 보고 데이터베이스를 연계하는 데 필수적이었습니다.

새로운 네트워크 제어 솔루션
LabVIEW Real-Time을 이용한 PC 기반 솔루션은 병렬 제어 프로세스를 무리 없이 수용하고 2ms의 결정적 제어 루프를 가능하게 해줍니다. LabVIEW Real-Time의 유연한 프로그래밍으로 완전히 새로운 고속 제어 시스템을 만들 수 있었기 때문에 두 달이라는 시간 내에 고객의 모든 요구사항을 충족시키는 것은 물론 네트워크 차세대 사용자 인터페이스도 제공되었습니다.

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Greg Harasym 시스템 엔지니어
Advanced Measurements, Inc

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