Линия лущения состоит из лущильного узла с вращающимися шпинделями и суппортом ножа, скоростных транспортеров, транспортера подачи ленты на узел роторных ножниц, узла роторных ножниц, вакуумного отклонителя, транспортеров подачи на стопоукладку, стопоукладки, транспортеров выгрузки, конвейров кусков и конвейров отходов.

Принцип работы

Зажатое в шпинделях бревно отцилиндровывается (до достижения «чистой» древесины), затем ножом на подвижном суппорте происходит разлущивание бревна на ленту шпона, которая разматывается на скоростные транспортеры. Со скоростных транспортеров лента шпона поступает на стол подачи роторных ножниц, где проходит через влагомер и дефектоскоп, после чего на узле роторных ножниц происходит вырубка форматных листов (одновременно с вырубкой дефектных участков ленты) и отправка их на транспортеры стопоукладки. На стопоукладке, состоящей из четырех карманов, листы шпона сортируются согласно группе влажности, полученной на влагомере. После набора в пачку заданного количества листов готовая пачка выгружается по цепным транспортерам.

Исходное состояние

Линия была принята в эксплуатацию и эксплуатировалась в течение года. По результатам эксплуатации было выявлено ряд проблем, серьезно мешающих эффективному использованию оборудования: систематические сбои в работе линии, непредсказуемые и неконтролируемые изменения точности вырубки форматных листов, неоднозначное поведение дефектоскопа, очень высокое энергопотребление, сложности с достижением заданных параметров производительности.

Решение

Так как обозначенные проблемы были выявлены после завершения гарантийного срока, прибегнуть к бесплатной помощи представителей поставщика не было возможности, а привлечение специалистов из США на коммерческой основе вело к очень значительным затратам, выбор был сделан в нашу пользу. После изучения принципиальной схемы управления линией и возникающих на ней проблем были сделаны выводы о том, что большая часть проблем связана с тем, что одновременно присутствует четыре различных системы управления установкой, поставленные различными производителями. В состав исходной системы входили два контроллера S7-400, RMC Delta, аналоговая линейная камера с закрытым ПО. Недостатки подобной реализации приводили к тому, что не удавалось добиться необходимой точности синхронизации участков, что приводило к значительным погрешностям. Было принято решение о полной переработке принципиальной схемы управления (включая дефектоскоп) и реализации единой централизованной системы управления на базе SIMOTION D445, замене гидродвигателей роторных ножниц на электрические синхронные двигатели SIEMENS, замена двигателей и частотных преобразователей (ABB, часть из которых к тому времени уже вышла из строя) конвейерных групп на более экономичные двигатели SIEMENS и преобразовательную технику SINSMICS 120/ММ440. Общая длительность проекта – 6 месяцев, продолжительность монтажных и пусконаладочных работ (полный останов оборудования) – 3 недели, количество осей - 22. В результате удалось добиться: бесперебойной работы установки, необходимой точности вырубки форматного шпона, значительного повышения точности позиционирования на всех участках линии, выхода на проектную производительность, значительного упрощения схемы управления оборудованием, серьезного снижения энергопотребления. Предполагается вторая очередь работ по данной установке – модернизация головной лущильной установки.

Компоненты автоматизации:

• Управление: SIMOTION D445
• Преобразовательная техника: Sinamics S120 – 6 осей, Micromaster MM440 – 15 осей
• Компоненты обратной связи: преобразователи сигналов SMC30
• Двигатели: синхронные серии 1FK7 и асинхронные серии 1LA
• Передача данных: PROFIBUS DP / PROFINET
• АРМ: две панели операторов TP170 touch panel
• Машинное зрение: линейная цифровая «smart» камера VCLS2048

Наблюдение и обслуживание (АРМ)

Наблюдение за рабочим процессом и обслуживание установки происходит посредством сенсорных панелей и установленном на них программном обеспечении InTouch 10.1 for System Platform 3.1.

На данных сенсорных панелях были реализованы следующие функции:

• Наблюдение за текущим состоянием установки в целом и каждой оси по отдельности
• Выбор рецепта вырубки дефектов
• Задание размеров форматных листов
• Задание на количество листов в пачках на стопоукладке
• Просмотр текущих аварийных сообщений
• Просмотр журнала архивных аварийных и диагностических сообщений
• Просмотр статистики о выпущенной продукции по сменам