Zrównoważona konstrukcja z kontrolą ruchu

Zadanie dla inteligentnej automatyzacji

Zrównoważone budownictwo jest ważną kwestią dla całego społeczeństwa. Jednym ze sposobów zmniejszenia śladu węglowego jest wykorzystanie odnawialnych, naturalnych materiałów, takich jak słoma. Ten wysoce zrównoważony materiał izolacyjny był używany przez ludzi od wieków. Jednak aby słoma mogła być przetwarzana w pełni automatycznie na gotowe elementy budynku, wymagana jest inteligentna koncepcja systemu, a przede wszystkim potężne i elastyczne rozwiązanie do sterowania ruchem.

Kluczowy element, wokół którego opracowany został nowy system automatycznej produkcji elementów budowlanych, pochodzi — całkiem stosownie — z rolnictwa: „Kupiliśmy prasę do belowania i przebudowaliśmy ją, abyśmy mogli ją zautomatyzować” — wspomina Jürgen Holz, dyrektor zarządzający HOLZ automation GmbH. Odważny krok, kontynuuje Jürgen Holz: „Pochodzimy ze specjalnej konstrukcji maszyn do montażu i testowania precyzyjnych części, takich jak przekładnie i wały napędowe dla przemysłu motoryzacyjnego. Tutaj mamy określone właściwości — ale słoma z naturalnego materiału stawia zupełnie inne wymagania wobec procesu. Zarządzanie fluktuacjami właściwości materiału, takimi jak różne długości łodyg i siły odbudowy, w sposób czysty i automatyczny, było rzeczywiście wyzwaniem.

W obecnych sześciu stacjach zakładu elementy budowlane są montowane z elementów drewnianych, wyposażone w panel tylny, a następnie wyposażone w precyzyjnie prasowane wypełnienia ze słomy przez roboty. Dla ostatecznego akcentu wystająca słoma jest przycinana równo, tworząc prosty element ścienny, który można otynkować lub dalej obrabiać. Oprócz centralnego procesora SIMATIC S7-1500 T-CPU ze zintegrowanymi funkcjami bezpieczeństwa prasy belującej, każda z sześciu stacji produkcyjnych posiada rozproszony Controller SIMATIC ET 200SP jako urządzenie I-Device. W ten sposób steruje się łącznie 16 osi — 10 osi synchronicznych i 6 osi pozycjonujących. Obejmuje to również elementy bezpieczeństwa instalacji i komunikację z obecnie sześcioma robotami.

Jako główny deweloper Alexander Fromm skorzystał nie tylko w fazie inżynieryjnej z prostego sterowania napędem poprzez obiekty technologiczne i zintegrowane funkcje bezpieczeństwa instalacji. Zintegrowane rozwiązanie sterowania ruchem wspierało go również w wprowadzaniu prostych modyfikacji i optymalizacji. Szczególną atrakcją dla Alexandra Fromma: serwonapędy w prasie belującej. „Rozwiązanie serwomechaniczne o różnych rozmiarach napędu i kinematyce mechanicznej wymaga wysokiego poziomu dynamizacji napędu. Wcześniej zaplanowaliśmy dwa tygodnie tylko po to, aby poprawnie regulować i koordynować sześć osi synchronicznych; dzięki strojeniu jednym przyciskiem serwonapędów SINAMICS skończyliśmy w dwie godziny.