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   上海积进自动化设备有限公司

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上海积进自动化设备有限公司

应用于索普公园过山车的
GuardLogix PAC解决方案
解决方案
基于罗克韦尔自动化产品的解决方案，其中包括：
• Allen-Bradley GuardLogix可编程自动化控制器(PAC)
• Allen-Bradley CompactBlock I/O
• Allen-Bradley PanelView
• EtherNet/IP 和 DeviceNet
成果
• 安装更加方便快捷
• 使用方便
• 故障查找更加简单
• 三十万次循环运行无硬件故障
• 符合健康及安全规定
背景
“电锯惊魂过山车”很适时地开放于2009年3月13日，星期五。该设施至今已为索普公园创造了1350万英镑的收益。“电锯惊魂过山车”可以从100英尺的惊人高度俯冲而下，其角度超过垂直下降达到100°。新过山车以大受欢迎的暴力血腥题材恐怖电影《电锯惊魂》系列为主题，配有各式各样令人毛骨悚然的音效和画面，真实再现了电影中的惊险恐怖情节。
“电锯惊魂过山车”的乘客会从令人眩晕的高度向着恐怖电锯直冲而下。此外，过山车在100秒的时间内可以先后6次达到4.0G 到 4.7G的重力加速度；这将为乘客提供比航天飞机发射还要刺激的重力体验。
过山车在提供惊险刺激体验的同时，必须兼顾乘客的安全，这一点尤为重要！为此，设计者为其配备了最先进的自动化和安全架构，并由罗克韦尔自动化的Allen-Bradley GuardLogix PAC牢牢把控整个架构的相关功能。
面临的挑战
为吸引更多的游客，主题公园的设计者们不得不绞尽脑汁。最成功的方法之一是打造出备受瞩目的主题游乐设施和景点，来迎合不断寻求惊险刺激的冒险迷们。就此而言，“电锯惊魂过山车”无疑是成功的。
大多数人并不了解其背后的运作方式。当今惊险刺激的过山车通常都是自动化与安全协调兼顾的经典案例；其中采用的控制架构要比工业环境中常见的控制架构更先进。
索普公园的过山车同样采用了最先进的自动化系统。在每一天、每一次过山车体验中，索普公园对游客如同工业公司对其员工一样，均负有安全责任。
很多情况下(包括索普公园中的其它过山车)，过山车的自动化和安全架构是由两个独立的控制系统控制的，每个控制系统中均包含分散的硬件和信号回路。这种双系统解决方案确实能够提供所需的性能，但同时也增加了系统的复杂程度，系统的设计、安装、调试和运行都需要耗费大量的时间和精力。
鉴于以上原因，以及Allen-Bradley GuardLogix PAC的先进功能，索普公园选择引进此系统来把控“电锯惊魂过山车”的控制及安全 – 在单一网络中借助通用软硬件实现了所有功能。
解决方案
“索普公园共有四套过山车：电锯惊魂过山车、隐形、巨像和复仇女神地狱，均采用Allen-Bradley的硬件，因此我们对 RSLogix及其操作模式非常熟悉，”索普公园的电气工程经理 Steve Wilson解释说。“尽管很少修改控制器程序，但我们必须进行故障排查并获取统计数据，为此，我们需要一款易于理解的解决方案。”
Allen-Bradley GuardLogix可编程自动化控制器(PAC)替代了通常所采用的双PLC解决方案。其单一架构不仅能简化硬件的安装、维护和集成，而且安全、维护和控制方面均可使用相同的软件和编程方式。此外，由于无需在两个PAC之间建立独立通
今日自动化 2013年9月 | 29
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应 用
信链接，因此访问操作更轻松。
PAC与Allen-Bradley CompactBlock I/O之间通过DeviceNet 进行交互，而与第三方驱动器的交互则通过 EtherNet/IP 实现。Allen-Bradley PanelView HMI可为工程人员提供解决方案的整体概况，在定期检查中，工程人员可以精确直观地获得过山车的当前状态以及运行参数。
成果
索普公园电气工程师Mike Astles解释说：“截至2010年底，该过山车的成功运行次数将超过30万，并且从未发生过任何硬件故障。我在索普公园负责过山车的现场培训工作，接受培训的工程师见识过各式各样的控制架构，但还是有很多人不禁赞叹罗克韦尔自动化的自动化解决方案操作竟然如此简便。这是我们首次安装Allen Bradley单PAC系统，我们都迫不及待地想要了解该系统究竟还有哪些潜力。”
Wilson补充说：“索普公园一直致力于满足客户的娱乐体验以及过山车的可用性，因此，高可靠性以及轻松的故障排查都至关重要。从简单的传感器和开关到500多个安全I/O，我们可以通过Allen-Bradley PanelView显示屏对系统中每一个元件进行监视和标记，清晰掌握所有元件的工作情况。”
索普公园由罗克韦尔自动化分销商Routeco负责。“Routeco的Jonathan Bye为我们提供的服务无人能比，”Wilson总结道。”即使我们在其不便的时候打电话给他，他也总是会放下手里的事情先解决我们的问题。这可能是我们第一次安装Allen-Bradley单PAC系统，但我想绝不会是最后一次。”
其它信息
www.rockwellautomation.co.uk
以上仅说明索普公园使用罗克韦尔自动化产品和服务以及其它产品所取得的成果。其它客户取得的成果可能会有所不同。
“索普公园一直致力于满足客户的娱乐体验以及过山车的可用性，因此，高可靠性以及轻松的故障排查都至关重要。

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GuardLogix在轮胎行业的应用
解决方案
基于罗克韦尔自动化产品的解决方案，其中包括：
• MAXX系列全自动裁断机和成型机
• 物料自动装卸系统，如自动卸胎
• 用于精确定位成型鼓、裁断装置和传送带的22台伺服驱动器
• 用于控制胎面胶张力的驱动器
• 用于实现安全和运动控制的Allen-Bradley GuardLogix 控制器
结果
• 将每个轮胎的成型阶段制造从50至60 秒缩短到38秒
• 使得OEE达到80%以上成为可能
• 自动化操作可省略了一部分人工操作
• 冠带缠绕速度从 6m/s 提升到 8m/s
• 在单次连续运动中即可完成内衬层胎侧预贴合组件与胎体帘布的贴合
• 生产率、安全性和人体工学并重
• 汉堡“轮胎技术 2009”商展会期间获得“创新和卓越奖”
• MAXX 巩固了 VMI 的市场领先地位
背景
速度、质量和安全是生产汽车轮胎的要义所在。因此，VMI Holland在2009 年推出了新的专用机床产品线MAXX，该产品线能够帮助轮胎制造企业大幅提升投资回报率。MAXX受到了热烈的欢迎：在德国汉堡“轮胎技术2009”商展会期间，VMI Holland被授予“创新和卓
越奖”。
位于Epe的VMI Holland的研发经理 Jan Grashuis 及其团队共花了两年时间将原始概念转化为 MAXX 工程样机。“我们希望通过实施新型机电一体化机器概念来使质量更上一层楼。”Grashuis解释道，“我们的目标是同时在尽可能多的领域内获得最大程度的改进。你甚至可以理解为，我们又重新进行了一遍基础工程设计。我们也花了很长时间深入思考新MAXX机器产品线背后的基本原理。设计这一新机器概念的同时，我们吸收了VMI在过去十年间积累起来的所有实践经验。因此，我们现在得以提供
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一种集质量、人体工学、易用性、速度、安全和生产率于一体的机器，这些成就，一定程度上归功于罗克韦尔自
动化。”
面临的挑战
轮胎成型机(TBM)是汽车轮胎生产过程中最重要的元素之一。轮胎成型机用于将一系列胶部件，如胎面、胎侧内衬层等，通过导开、裁断、贴合等工艺制成生胎。
各胶部件从(工字轮等)料卷架上导开，依次在鼓上贴合各层胶部件。在本阶段中，材料的供给精度、长度以及定位非常重要。这些可变因素由TBM中的摄像机监视。Grashuis解释道：“生产汽车轮胎的一个重要方面是加工每个轮胎所花的时间。这个时间应尽可能短。不久之前，TBM加工每个轮胎需要50至60 秒。而新型MAXX TBM则可在短短38秒内完成此过程。
客户可实现高达80%的OEE(设备综合效率)，能否达到此效率在一定程度上取决于客户的料卷尺寸及尺寸变更次数等可变因素。更短的周期时间加上更高的OEE即意味着更大的输出量。MAXX机器完全无需手动操作，操作员的主要任务是装载材料轴。许多重要参数实施配方控制，因此准确性和重复性极佳。
解决方案
通过伺服控制系统，鼓在轨道上实现了直线运动，在缩短周期时间上发挥着极大作用。凭借直线伺服技术，这一过程变得更加快速、更加精准。
VMI使用22个伺服轴控制MAXX TBM中所有不同运动。带有集成运动控制模块的Allen-Bradley ControlLogix控制器与Allen-Bradley Kinetix伺服驱动器共同控制所有不同单元的同步运动过程。冠带缠绕工艺阶段，加快过程速度同样非常重要，轮胎制造商希望冠带条贴合时也要对张力实现可控。
取得的成果
由于速度的提高，对控制器的要求也日益严格。事实证明，采用罗克韦尔自动化技术的冠带条张力控制是极佳的解决方案。最终带来了双倍的运转速度。最初运转速度为4m/s，后来提升至6m/s，而新型机器则达到了8m/s的
速度。
伺服技术的应用同样使贴合或拼接过程更加精准、更加快速。过去，操作员需要在此步骤中手动操作某些元件。
速度的提升同样适用于预复合件和胎体层的应用。在MAXX中，这些操作在单个运动中执行，部件逐个连续快速贴合。另一个由手动操作改为机器人操作的过程是将三角胶装载到机器中以及成品生胎的自动卸胎搬运。这些改动也有利于节省时间，并且有助于改善员工的工作环境。
安全
为了最大程度地降低操作员被卷入机器运动部位的可能性，我们对设备整体实施了功能性风险评估，风险评估的结果表明，参照安全标准EN ISO 13849-1，设备安全性性能等级需要达到PLe级别，根据风险评估结果，设备安装了一系列相应的安全设备。
在员工可能接近机器移动部位范围内的情形下，采用各种光幕、门开关和激光扫描仪进行预防。这些安全设备与罗克韦尔自动化的安全远程I/O-1791 DS/ES CompactBlock Guard I/O模块相连。这些I/O模块再通过网络与 GuardLogix控制器进行通信，这款控制器是利用单个控制器同时监控安全功能与“常规”运动控制功能的安全 PAC。
其它信息
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以上仅说明VMI Holland使用罗克韦尔自动化产品和服务以及其它产品所取得的成果。其他客户取得的成果可能会有所不同。

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