Produkterfassung und Prozessoptimierung bei der Eternitplattenproduktion
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Author(s):
Cristina Albert - Video- und Sicherheitstechnik, ARC Seibersdorf research GmbH
Werner Volkmann - Video- und Sicherheitstechnik, ARC Seibersdorf research GmbH
Karl Novogoratz - Video- und Sicherheitstechnik, ARC Seibersdorf research GmbH
Industry:
Consumer Goods, ATE/Instrumentation
Products:
PXI/CompactPCI, Modular Instruments
The Challenge:
Einhaltung einer exakten Dicke bei der Produktion von Dach- und Fassadenplatten, um eine gleichbleibende Qualität zu erreichen
The Solution:
Die wesentliche Aufgabe des neuen Systems ist die zentrale Erfassung, die Regelung der Plattenmaschine, die Materialverfolgung sowie die Visualisierung der Produktionsergebnisse und des Anlagenzustandes.
"Bewährt haben sich auch die multifunktionalen, industrietauglichen DAQ-Komponenten von National Instruments."
Allgemeines
Die Eternitwerke Ludwig Hatschek AG ist größter heimischer Produzent von Dach- und Fassadenplatten. Bei der Produktion dieser Platten muss eine exakte Dicke eingehalten werden, um eine gleichbleibende Qualität zu erreichen. Diese Qualität wird durch die Kontrolle der Plattendicke im Längs- und Querprofil erreicht. Die Dickenmessung erfolgt über ein radiometrisches Messverfahren, das vom Forschungszentrum Seibersdorf bereits vor 30 Jahren entwickelt und installiert und nun durch ein PC-gestütztes System ersetzt wurde.
Die wesentliche Aufgabe des neuen Systems ist die zentrale Erfassung, die Regelung der Plattenmaschine, die Materialverfolgung sowie die Visualisierung der Produktionsergebnisse und des Anlagenzustandes.
Hardwareübersicht
Die Dickenbestimmung beruht auf der Absorption weicher Gammastrahlen, wobei durch mehrere Messsonden das komplette Plattenprofil erfasst wird. Die Messwerterfassung der radiometrischen Dickenmesssonden erfolgt über ein PCI-6602 Counter/Timer Modul, die Anlagenzustände und die Steuersignale über ein PCI-6024E Analog I/O Modul und ein SC-2060 8-Channel Optically Isolated Digital Input Board. Die Messwerte werden mittels Kalibrierkurven umgerechnet, mit Schwellwerten verglichen und in eine Datenbank abgelegt. Bei Abweichungen der Plattendicke wird über einen Regleralgorithmus die Materialzufuhr verändert, bei einer Schwellwert-Verletzung wird die Platte ausgeworfen und in die Materialaufbereitung rückgeführt.
Softwarestruktur
Der Kern der Software stellt einen auch unter Windows NT echtzeitfähigen Datenerfassungs- und Regelungsprozess dar, der sämtliche Schnittstellen von der National Instruments Hardware zur Visualisierungssoftware beinhaltet. Über diese Schnittstellen erfolgt der Parameter-, Zustands- und Datenaustausch zur Visualisierung in BridgeView von National Instruments und einer SQL-fähigen Datenbank.
Für den Maschinenführer werden mittels der in BridgeView erstellten Applikation die Produktdaten und Anlagenzustände übersichtlich graphisch visualisiert. Am Steuer-PC kann der Operator interaktiv sämtliche Betriebsparameter und Kalibrierwerte anpassen.
Die Software bietet zusätzlich einen graphischen Anlagen- und Zustandsanalysator, um den einwandfreien Betriebszustand sicherstellen zu können. Zugleich können die Reglerparameter über eine Step-in-Methode angepasst und die Ergebnisse graphisch verfolgt werden.
Die jeweils letzten Plattenmessdaten können als Maßzahl 3-dimensional dargestellt werden. Da die Messdaten pro Messkanal auch in Längsrichtung differentiell erfasst werden, kann ein komplettes Profil erstellt werden. Bei Adaptionstests sind somit Fehler bei der Parametrierung oder im Produkt erkennbar.
Die erfassten Messdaten und der Produktionsweg jeder Platte samt Maschinenzustand werden abschließend in einer Datenbank registriert und bilden die Basis für weitere Produktionsoptimierungen. Die Anlagen- und Produktparameter werden von BridgeView über ODBC aus der Accessdatenbank gelesen und an die Subsysteme verteilt. Die Messergebnisse werden ebenfalls von BridgeView in die Access-Datenbank eingetragen und von der Access-Applikation ausgewertet.
Ergebnisse
Die Software und Hardware der Anlagen sind nunmehr seit über einem Jahr ausfallfrei in Betrieb. Bewährt haben sich auch die multifunktionalen, industrietauglichen DAQ-Komponenten von National Instruments und deren externe Peripherie, da durch deren Flexibilität Rüstzeiten für Anforderungsprofiländerungen minimiert werden können.
Verwendete Systemkomponenten:
DELL Server PC
PCI-6602 Counter/Timer Modul
PCI-6024 Analog I/O Modul
SC-2060 8-Channel Optically Isolated Digital Input Board
SBC-68 Geschirmte Anschlussbox
BridgeVIEW Runtime System for Windows NT/98/95, CD
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