Кейс: Модернізація лінії РЛ-028 — ЧАО «Укрграфіт»
Кейс Промислова автоматика ПЛК / SCADA Виробництво графіту

Модернізація системи управління
автоматичної лінії РЛ-028
ЧАО «Укрграфіт»

Заміна застарілої пневматичної схеми управління на сучасну систему на базі ПЛК Haiwell та сенсорної HMI-панелі Weintek з повним автоматичним циклом виробництва графітових електродів.

Клієнт ЧАО «Укрграфіт»
Рік 2021
Галузь Металургія / Графіт
Місто Дніпро
Задача

Автоматична лінія РЛ-028 цеху №5 ЧАО «Укрграфіт» — виробництво графітових електродів діаметром від 75 до 200 мм, довжиною 1600–2000 мм. Лінія складалася з п'яти технологічних позицій: завантаження, нарізання різьби (верстат СО1), пневмоочищення, обточування по діаметру (верстат СО2) та електричне вимірювання опору (ЄУС).

Існуюча система управління базувалася на застарілій пневматичній схемі без ПЛК — без автоматичного циклу, без візуалізації стану обладнання, без архівування подій. Будь-який збій потребував ручного втручання, а налагодження займало значний час через відсутність діагностики. Клієнт поставив задачу: повна заміна системи управління зі збереженням існуючих виконавчих механізмів та гідравліки.

Обладнання лінії
Загальний вид автоматичної лінії РЛ-028
Загальний вид лінії РЛ-028 — верстат СО1, нарізка різьби графітових електродів
Рішення
🧠

ПЛК Haiwell

Центральний процесор H24S2R-e + три модулі розширення H64XDR (32 входи / 32 виходи кожен). Зв'язок із пультами по Ethernet — без зайвих кабельних трас.

🖥️

HMI Weintek MT8100iE

Сенсорна графічна панель 10" на дверцях шкафа. Мнемосхема лінії, архів аварій, налаштування уставок струму та часових інтервалів без ноутбука.

🎛️

4 пульти управління

ПУ1–ПУ2 — зона верстата СО1; ПУ3–ПУ4 — зона верстата СО2. Кожен пульт містить модуль Haiwell з підключенням по Ethernet. Аварійний стоп — з кожного пульта.

Блоки живлення Wieland

Два БЖ Wipos 20 (24 В DC / 20 А) та один Wipos 40 (24 В DC / 40 А) для ланцюгів управління. Динамічне гальмування — трансформатор 380/36 В з випрямлячем 1000 В/50 А.

📏

Контроль струму та тиску

8 трансформаторів струму Seneca T201DC (4–20 мА) для моніторингу навантаження двигунів затискачів, фрез, барабанів, шпинделів. Реле тиску SP1–SP3 для контролю гідравліки.

🔧

42 датчики положення

Безконтактні індуктивні датчики SQ1–SQ42 та кінцеві вимикачі — повний контроль положення всіх механізмів. Налаштування під діаметр заготовки без зупинки виробництва.

Шкаф управління та HMI
Шкаф управління лінією РЛ-028 зсередини
Шкаф управління — ПЛК Haiwell, модулі розширення, блоки живлення Wieland
HMI-панель Weintek з мнемосхемою лінії
HMI Weintek MT8100iE — мнемосхема лінії, аварії, налаштування уставок
Технічні характеристики
ПЛК (центральний процесор) Haiwell H24S2R-e
Модулі розширення DI/DO 3 × Haiwell H64XDR (32 входи + 32 виходи реле)
Модуль аналогового вводу Haiwell S08AI 12-bit (8 AI, 4–20 мА)
HMI-панель Weintek MT8100iE — TFT 10", RS485 + Ethernet, IP67
Мережа зв'язку Ethernet / Modbus RTU — шкаф + 4 пульти + ПК
Напруга живлення 380 В / 50 Гц; керуючі ланцюги — 24 В DC
Встановлена потужність до 35 кВт
Захист шкафа IP64 (графітовий пил, температура –10…+40 °С)
Виконавчі механізми (гідравліка) 46 катушок гідророзподільників, 24 В DC
Трансформатори струму 8 × Seneca T201DC (вихід 4–20 мА)
Діаметр оброблюваного стержня 75 / 100 / 125 / 150 / 175 / 200 мм
Довжина стержня 1600–2000 мм
Режими роботи
🔧 Наладка (ручний) ⚙️ Напівавтоматика 🤖 Автоматика (повний цикл) 📦 Без стержня 🔄 Підбір (виправлення браку) ⏸ Технологічна пауза
Технологічний процес — 5 позицій
1

Завантаження та вирівнювання

Відсікач подає заготовку з похилого стелажа на підйомник. Механізм вирівнювача (реле тиску SP1) центрує заготовку відносно осі лінії. Транспортна тележка (4 жорстко зв'язані столи, гідромотор) переміщує заготовку по позиціях.

2

Верстат СО1 — нарізка різьби

3-кулачкові затискачі (двигуни М1, М4) фіксують заготовку. Фрези (М3, М6 по 11 кВт, 3000 об/хв) нарізають різьбу з обох торців. Барабани (М2, М5 по 10/14,5 кВт) рухають фрезу по копіру. Контроль зусилля врізання — за струмом двигунів через трансформатори TI3, TI6.

3

Пневмоочищення

Два столи з пневмоочисниками підходять до торців стержня. Клапан YA46 подає стиснуте повітря — видалення графітового пилу та продуктів обробки в пневмозбірник. Час очищення задається з екрана HMI.

4

Верстат СО2 — обточування по діаметру

Шпиндельні бабки (двигуни М11, М12 по 11 кВт) затискають і обертають стержень. Суппорт з різцем (М13, 2,2 кВт, зубчаста рейка) обточує поверхню до заданого діаметра. Контроль зусилля притиску бабок — реле тиску SP2, SP3.

5

Електричне вимірювання опору (ЄУС)

Два столи з електродами подаються до торців готового виробу. Автоматичне вимірювання питомого електричного опору графітового електрода. Після вимірювання підйомник опускає виріб на стелаж готової продукції.

Пульт управління
Пульт управління лінією РЛ-028
Пульт управління ПУ1/ПУ2 — кнопки, переключателі, сигнальні лампи. Корпус нержавіюча сталь 400×400 мм
Результати проєкту
5
технологічних позицій в єдиному автоматичному циклі
4
пульти управління по Ethernet без зайвих кабельних трас
42
датчики положення та кінцеві вимикачі в системі
6
типорозмірів електродів Ø75–200 мм без переналагодження ПЛК
  • Повна заміна застарілої пневматичної схеми управління на сучасну систему ПЛК + HMI без зупинки виробництва на тривалий термін
  • Три режими роботи: наладка, напівавтоматика, повний автоматичний цикл — оператор обирає переключателем на пульті
  • Мнемосхема всієї лінії на сенсорній панелі: стан кожного механізму, аварії з архівом, уставки струму та часу без ноутбука
  • Захист від аварійних ситуацій: кнопка аварійного стопу на кожному з 4 пультів та шкафу управління, блокування при спрацюванні захисту двигунів
  • Контроль струму двигунів через трансформатори струму — інтелектуальне управління подачею фрези залежно від твердості заготовки
  • Можливість виправлення браку в режимі «Підбір» — повторна нарізка різьби з однієї сторони без обточування по діаметру

Є схожий проєкт?

Розробимо систему управління під вашу лінію: від проєктної документації до введення в експлуатацію. Досвід у важкій промисловості, металургії, виробництві.