Một nhà máy đóng chai đã khởi động băng tải của mình theo cách sai một lần. Phần ba đã khởi động trước, các chai tích tụ tại phần chết, và ca làm mất chín mươi phút cho cái mà người quản lý sản xuất gọi là "một vấn đề logic nhỏ." Một vấn đề logic nhỏ với một cuộc gọi lúc 2 giờ sáng gắn liền với nó.
Điều khiển băng tải trông giống như một cái thang của các động cơ. Nó không phải vậy. Nó là một chuỗi với các trách nhiệm khóa liên động an toàn, và sự khác biệt giữa một hệ thống khởi động sạch sẽ và một hệ thống bị kẹt là thứ tự mà các phần được khởi động và các quy tắc dừng chúng.
Khởi Động Ngược Dòng, Dừng Với Dòng
Đặt chuỗi lên giấy trước khi lập trình. Một kế hoạch khởi động năm bước viết trên bảng trắng mất mười phút và bắt được lỗi "chúng tôi đã quên phần 2" trước khi nó gây thiệt hại cho một ca làm việc, và nó cung cấp cho thợ điện một sơ đồ mà PLC không bao giờ cần.
Quy tắc đầu tiên của logic băng tải ngược lại với trực giác: khởi động phần xa nhất hạ lưu trước, sau đó là phần tiếp theo thượng lưu, và cứ thế. Phần xa nhất không có nơi nào để gửi tải của nó, vì vậy nó phải sẵn sàng trước khi bất kỳ thứ gì cấp cho nó. Một dây chuyền ba phần khởi động theo thứ tự phần 3 → phần 2 → phần 1, với một độ trễ giữa mỗi bước để các động cơ không cùng bật lên một lúc — việc khởi động chậm này cũng bảo vệ biến áp và lưới điện địa phương.
Dừng lại là điều ngược lại: dừng thượng lưu trước, để các phần hạ lưu dọn dẹp, sau đó dừng chúng. Một nút dừng khẩn cấp, ngược lại, giết tất cả mọi thứ cùng một lúc — đó là trường hợp mà sự lịch sự là một sai lầm. Logic liên động trên một PR-26DC-DAI-RT-N thực hiện điều này với một vài bộ hẹn giờ và cờ F, và vị trí chuỗi được hiển thị trên màn hình LCD phía trước, điều này là một sự xa xỉ mà không ai mong đợi từ một bảng điều khiển cho đến khi họ cần biết "phần nào đang giữ dây chuyền ngay bây giờ."
Các Khóa Liên Động Ngăn Ngừa Lộn Xộn
Một cảm biến kẹt ở mỗi điểm chuyển giao là sự bảo vệ cổ điển: nếu sản phẩm bị kẹt ở phần 2, phần thượng lưu sẽ dừng cấp cho đến khi kẹt được giải quyết, và một bộ đếm ghi lại tần suất xảy ra. Ba lần kẹt trong một giờ và bộ điều khiển sẽ đánh dấu một vấn đề cơ khí thay vì một lần duy nhất. Đó là sự khác biệt giữa phản ứng và chẩn đoán.
Xác nhận tốc độ hoặc chạy quan trọng hơn những gì mọi người nghĩ. Một công tắc đóng lại, nhưng động cơ có thực sự quay không? Một công tắc tiệm cận trên trục đầu, hoặc tiếp điểm phụ của khởi động động cơ, xác nhận việc chạy thực tế. Nếu bộ điều khiển ra lệnh "chạy" và không có xác nhận chạy trong vòng năm giây, nó nên dừng phần và báo động — một động cơ bị kẹt chạy dưới một công tắc đóng là cách mà băng tải bắt lửa.
Mẹo Shift Register
Đồng bộ hóa tốc độ dây chuyền là bản nâng cấp tách biệt một hệ thống băng tải thực sự khỏi một tập hợp các băng tải. Một đầu vào xung từ bộ mã hóa của dây chuyền, và bộ điều khiển giữ thời gian chạy và jog của mỗi phần tỷ lệ với tốc độ chính, vì vậy một phần đầy không bao giờ nhận được nhiều sản phẩm hơn nó có thể dọn dẹp. Shift Register đi theo cùng một xung, có nghĩa là bản đồ sản phẩm và bù tốc độ đến từ một nguồn sự thật duy nhất. Thêm điều đó và dây chuyền không còn có những lần kẹt "bí ẩn" mà không ai có thể tái hiện.
Đây là mẫu FBD đáng để đánh cắp cho bất kỳ dây chuyền nào có bộ phân tách hoặc trạm từ chối: sử dụng một Shift Register để theo dõi sản phẩm dọc theo băng tải. Mỗi sản phẩm kích hoạt một đầu vào mắt quang, và khi register dịch chuyển với mỗi xung của bộ mã hóa hoặc cơ sở thời gian cố định, bộ điều khiển biết chính xác vị trí của từng mục. Bộ phân tách ở vị trí 12 kích hoạt chính xác khi bit register cho sản phẩm đó đạt vị trí 12. Không có bộ hẹn giờ đoán, không có từ chối bị bỏ lỡ, chỉ có một bản đồ di chuyển sạch của dây chuyền.
Chúng tôi đã cải tiến chính xác điều này trên một dây chuyền đóng gói nhỏ: logic đếm và từ chối mà trước đây là một bức tường các rơ le và vít điều chỉnh trở thành một Shift Register, hai bộ đếm và một chương trình FBD vừa vặn trên một màn hình. Dây chuyền chạy nhanh hơn bây giờ vì logic là xác định — không có sự nảy của rơ le, không có điều chỉnh bằng tua vít, không có thời gian "hơi dài hơn" trôi dạt theo nhiệt độ.
Cổng an toàn và rèm ánh sáng cần được xử lý giống như nút dừng khẩn cấp: một chuỗi cứng mà hạ động cơ công tắc trực tiếp, độc lập với bộ điều khiển, cộng với một đầu vào trạng thái để bộ điều khiển biết rằng cổng đang mở. Bộ điều khiển sau đó từ chối khởi động dây chuyền cho đến khi cổng được đóng và nút reset được nhấn — một khởi động có chủ ý, không phải tự động. Khởi động tự động sau khi cổng đóng là cách mà băng tải phát triển danh tiếng, mà không bao giờ là loại tốt. Sơ đồ hai lớp — an toàn cứng, liên động lập trình — tốn một đầu vào bổ sung và tiết kiệm ngân sách bảo trì khỏi những chấn thương thực sự.
Chế Độ Bảo Trì: Tính Năng Tự Bán
Mỗi băng tải cần một chế độ jog chậm cho việc vệ sinh và bảo trì, và việc triển khai tiêu chuẩn là một công tắc khóa mà bỏ qua logic an toàn — đó chính là cách mọi người bị thương. Đặt chế độ bảo trì bên trong bộ điều khiển thay vào đó: một đầu vào khóa cho phép jog ở tốc độ giảm, buộc các liên động vẫn hoạt động, và chỉ chạy khi một nút nhấn hai tay được giữ. Chức năng an toàn sau đó là một phần của chương trình, không phải là một cách bỏ qua nó, và dấu vết kiểm toán trong các bộ đếm cho thấy khi nào chế độ bảo trì được sử dụng.
Ghi lại các lần dừng và dây chuyền sẽ kể câu chuyện của chính nó. Các bộ đếm của bộ điều khiển ghi lại mọi lần kẹt, mọi nút dừng khẩn cấp, mọi lần jog bảo trì, và thời gian chạy của mỗi phần. Một người quản lý nhà máy xem xét một tuần lý do dừng thường thấy cùng một phần chiếm ưu thế trong danh sách — đó là phần cần theo dõi, và cách khắc phục thường là cơ khí, không phải điện. Không ai tin một báo cáo bằng lời nói; mọi người đều tin một bộ đếm không thể tranh cãi.
Điều khiển băng tải không phải là điều hào nhoáng. Nhưng sự khác biệt giữa một dây chuyền khởi động sạch sẽ lúc 6 giờ sáng và một dây chuyền bị kẹt lúc 2 giờ sáng là một vài khối chức năng được viết một lần và thử nghiệm một lần. Người quản lý nhà máy đã nhận cuộc gọi lúc 2 giờ sáng sẽ vui vẻ cho bạn biết họ thích cái nào hơn.
