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Dosificación de precisión con sistema Motion Control de Siemens

TDN utiliza Simotion D410-2 para sus sistemas de dosificación y comunicación  OPC-UA  para la trasferencia de datos

Dosificación de precisión con sistema Motion Control de Siemens

Tünkers-Nickel Dosiersysteme GmbH (TND) con sede en Spich, es una filial de Tünkers Maschinenbau GmbH y se especializa en la automatización de procesos de dosificación.

Las aplicaciones típicas incluyen sistemas de dosificación para adhesivos y selladores cuando se montan parabrisas durante la fabricación del automóvil. La confiabilidad óptima del proceso requiere que el cabezal de dosificación adapte la cantidad de la aplicación con precisión a la velocidad de alimentación.

Para garantizar este nivel de precisión, TND confía en las soluciones de Motion Control de Siemens. La moderna tecnología de control simplifica tanto la ingeniería como la puesta en servicio, y por lo tanto ayuda a reducir costos. Como el sistema también está abierto al intercambio de datos, representa un componente importante para TND en su camino hacia la digitalización.

Como un pequeño equipo de expertos en torno al CEO Alexander Nickel, TND ha estado involucrado en el desarrollo de sistemas de dosificación desde el comienzo de 2016. Su trabajo ha culminado en una gama modular de productos que abarca componentes para dosificar sistemas de 1 cámara y 2 cámaras con diferentes volúmenes de cámara y configuraciones.

La automatización es provista por un Simotion D410-2 de Siemens. Los sistemas de 1 cámara se usan para dosificar adhesivos de 1 componente, sistemas de 2 cámaras para dosificar adhesivos de 2 componentes. Los componentes se almacenan en cámaras separadas, ya que de lo contrario el adhesivo se establecería dentro del sistema de dosificación.

Todo en uno

El controlador compacto de eje único  se conecta directamente a un módulo de potencia PM240-2 del Sinamics S120 drive y cumple con toda la gama de requisitos en términos de respuesta dinámica y repetibilidad. El trabajo de ingeniería se realiza utilizando el software de ingeniería Simotion Scout sin la necesidad de un PLC adicional (Controlador lógico programable), ya que la solución existente no solo permite el Motion Control y las funciones de tecnología, sino también tareas de PLC. Esta solución ayuda a reducir los costos en alrededor del once por ciento.

Las interfaces como Profinet y el estándar de comunicación OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) también permiten diferentes posibilidades de conexión a un controlador de planta de nivel superior si es necesario. Los módulos de entrada y salida analógicos y digitales de la ET200SP de E / S distribuidas también permiten capturar señales de diferentes sistemas y sensores.

Confiabilidad del proceso y respuesta altamente dinámica

La función principal del sistema Motion Control es el posicionamiento dinámico del pistón de dosificación con repetibilidad absoluta mediante los servomotores S-1FK7 de Simotics. Esto se logra mediante el sistema de automatización que ajusta la cantidad de dosificación en línea con la velocidad de alimentación de la pieza de trabajo.

Para garantizar la adherencia a las tolerancias dimensionales especificadas, es esencial una conmutación de precisión al principio y al final de una costura de cola. "Gracias al muy corto tiempo del ciclo de control Simotion, que se ha reducido a la mitad a solo un milisegundo en comparación con la solución original, ahora podemos manejar ambas tareas con un nivel aún mayor de confiabilidad y confiabilidad absoluta del proceso", explicó Andreas. Böhnke, Jefe de Automatización de Tünkers-Nickel.

Esto se logra mediante la comunicación sincrónica de reloj entre Simotion y el controlador de robot sobre Profinet IRT (Isochronous Real Time). El bus del sistema digital DriveCliq vincula el Simotion con el servo motor Simotics S-1FK7, que además mejora la respuesta dinámica. DriveCliq también se utiliza para intercambiar automáticamente datos del motor, como las velocidades nominales y máximas, lo que elimina la necesidad de introducirlos manualmente durante la puesta en marcha.

Allanando el camino para la digitalización

El alcance de diagnóstico estandarizado proporcionado por el sistema integrado formado por el controlador Simotion, Simotics motor, Simatic HMI (interfaz hombre máquina), fuente de alimentación Sitop y TIA (Totally Integrated Automation) asegura que los defectos de la aplicación se localizan rápidamente, lo que ayuda a ahorrar hasta 20 por ciento de los costos de desarrollo y puesta en marcha.

Este sistema integrado también ayuda a hacer que TND se adapte a la digitalización al permitir el acceso a todos los datos de todos los componentes de la máquina y la línea de producción. TND también recibe soporte en su camino hacia la digitalización mediante un servidor web y OPC-UA implementado para un intercambio de datos confiable. El uso de programación orientada a objetos (OOP) promete beneficios adicionales. "Esto permite que los módulos de software madurados se encapsulen y se generen estándares que luego se pueden usar simplemente en diferentes plantas de amplio rango", dice Andreas Böhnke.

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