PLC-Logik für die Steuerung der Förderbandofenheizung: Maßgeschneiderte Heizung für verschiedene Produkte

Einführung: Optimierung von Förderband-Ofensystemen mit SPS-Logik

Die industrielle Automatisierung in der Lebensmittelverarbeitung oder Fertigung erfordert oft maßgeschneiderte Heizlösungen, insbesondere wenn verschiedene Produkte unterschiedliche Temperaturen für optimale Ergebnisse benötigen. Ein förderbandgesteuerter Ofen mit SPS kann das Erhitzen verschiedener Produkte in einem einzigen Prozess automatisieren und optimieren, um eine gleichbleibende Qualität und Effizienz zu gewährleisten. Dieser Artikel behandelt eine SPS-Programmierlösung mit Omron CX-Programmer, die den Heizprozess für Produkte auf einem Fördersystem steuert, die Ofentemperatur je nach Produkttyp anpasst und die Produkte während des Erhitzens zählt.

Systemübersicht: Funktionsweise des Förderband-Ofens

Das System besteht aus zwei Förderbändern, Förderband-1 und Förderband-2, die zusammenarbeiten, um Produkte in den Ofen zu transportieren. Jedes Produkt – ob ein Rotes Produkt oder ein Blaues Produkt – benötigt spezifische Heiztemperaturen, und der Ofen passt seine Temperatur entsprechend an:

• Rote Produkte benötigen eine Ofentemperatur von 50°C.

• Blaue Produkte benötigen eine höhere Ofentemperatur von 75°C.

• Der Ofen stellt standardmäßig 30°C ein, wenn kein Produkt vorhanden ist.

Zusätzlich verfügt das System über einen Zähler, der erfasst, wie viele Produkte den Erhitzungsprozess erfolgreich durchlaufen haben.

SPS-Logikaufbau zur Steuerung des Förderband-Ofens

Stufe 0: Systeminitialisierung

In der ersten Stufe wird die START Taste (0.00) gedrückt, um das System zu starten. Dies setzt das SYSTEM_ON Speicherbit (W0.00) auf HIGH. Durch die Verwendung der KEEP(011) Anweisung bleibt das System auch nach Loslassen der START Taste aktiv. Das System stoppt, wenn die STOP Taste (0.01) gedrückt wird, wodurch SYSTEM_ON auf LOW gesetzt wird.

Stufe 1: Aktivierung von Förderband und Ofen

Sobald das System eingeschaltet ist, werden Förderband-1 (100.00) und der Ofen (100.01) aktiviert. Die MOV Anweisung überträgt den Wert 30 (Standardtemperatur) in das SV_OVEN_TEMPERATURE Speicherwort (D100). Dadurch wird die Ofentemperatur auf 30°C eingestellt, wenn keine Produkte auf den Förderbändern erkannt werden.

• Förderband-1 läuft kontinuierlich und transportiert Produkte auf Förderband-2.

• Wenn Förderband-2 ein Produkt von Förderband-1 erhält, bewegt es das Produkt in den Ofen. Die Sensoren SENS_RED und SENS_BLUE erkennen den Produkttyp und passen die Ofentemperatur entsprechend an.

Stufe 2: Heizlogik für rote Produkte

Wenn der SENS_RED (0.02) Sensor ein rotes Produkt erkennt, überträgt die MOV Anweisung den Wert 50 in SV_OVEN_TEMPERATURE (D100) und stellt die Ofentemperatur auf 50°C ein. Gleichzeitig wird das Speicherbit IR1_CONV2_ON (W0.01) auf HIGH gesetzt, wodurch sichergestellt wird, dass Förderband-2 weiterläuft, bis das rote Produkt den Ofen passiert hat. Der Latch-Mechanismus sorgt dafür, dass das System Förderband-2 auch dann weiterlaufen lässt, wenn der SENS_RED Sensor auf LOW geht.

Stufe 3: Heizlogik für blaue Produkte

Ähnlich wird bei Erkennung eines blauen Produkts durch den SENS_BLUE (0.03) Sensor die Ofentemperatur durch die MOV Anweisung auf 75°C erhöht, indem SV_OVEN_TEMPERATURE auf 75 gesetzt wird. Das Speicherbit IR2_CONV2_ON (W0.02) wird auf HIGH gesetzt, und Förderband-2 transportiert das blaue Produkt in den Ofen. Wie bei der roten Produktsequenz sorgt dieser Latch dafür, dass Förderband-2 ohne Unterbrechung läuft, auch wenn der SENS_BLUE Sensor auf LOW geht.

Stufe 4: Bewegung von Förderband-2

In dieser Stufe wird Förderband-2 aktiviert, um Produkte in den Ofen zu transportieren.  Förderband-2 (100.02) läuft, wenn entweder die Speicherbits IR1_CONV2_ON (W0.01) oder IR2_CONV2_ON (W0.02) auf HIGH gesetzt sind. Dies stellt sicher, dass Förderband-2 nur dann läuft, wenn ein Produkt auf Förderband-1 vorhanden ist und vom entsprechenden Sensor (Rot oder Blau) erkannt wurde.

Stufe 5: Produktzählung

Eine wichtige Funktion dieses Systems ist die Fähigkeit, die Anzahl der verarbeiteten Produkte zu erfassen. Wenn der SENS_OUT (0.04) Sensor erkennt, dass ein Produkt den Ofen verlassen hat, erhöht die MOV Anweisung das Speicherwort COUNT_PRODUCT (D0) um 1. Diese Funktion zählt, wie viele Produkte den Erhitzungsprozess im Ofen erfolgreich durchlaufen haben.

Stufe 6: Zähler zurücksetzen

Um die Produktanzahl zurückzusetzen, kann die RESET_COUNTER Taste (0.05) gedrückt werden. Dadurch wird das Speicherwort COUNT_PRODUCT (D0) wieder auf 0 gesetzt und das System für einen neuen Zählzyklus vorbereitet. Die Rücksetzfunktion ist nützlich, um Chargen oder bestimmte Zeitintervalle in einem Produktionslauf zu verfolgen.

Systemvorteile und Betriebseffizienz

Maßgeschneiderte Heizung für verschiedene Produkte

Ein wesentlicher Vorteil dieses Systems ist die automatische Anpassung der Ofentemperaturen basierend auf dem Produkttyp. Durch den Einsatz von Sensoren, die erkennen, ob sich ein rotes Produkt oder ein blaues Produkt auf dem Förderband befindet, wird die Ofentemperatur entsprechend angepasst. Dies stellt sicher, dass jedes Produkt die genaue Temperatur erhält, die für optimale Ergebnisse erforderlich ist, verbessert die Produktqualität und reduziert Energieverschwendung.

Kontinuierlicher Betrieb und Überwachung

Der Einsatz von latchenden Speicherbits gewährleistet den kontinuierlichen Betrieb von Förderband-2, selbst wenn die Sensoren das Produkt nicht mehr erkennen. Dieser unterbrechungsfreie Betrieb ermöglicht es dem System, einen gleichmäßigen Produktfluss durch den Ofen aufrechtzuerhalten, was den Durchsatz verbessert und Ausfallzeiten reduziert.

Produktverfolgung und Zählung

Die Produktzählfunktion bietet wertvolle Daten für die Produktionsüberwachung. Diese Funktion ist essenziell für Berichte, Bestandskontrolle und Qualitätssicherung, da sie sicherstellt, dass jedes Produkt, das den Erhitzungsprozess im Ofen durchläuft, erfasst wird.

Flexibilität und Steuerung

Die Möglichkeit, den Produktzähler zurückzusetzen, erlaubt es den Bedienern, die Produktion in unterschiedlichen Chargengrößen zu verfolgen. Die RESET_COUNTER Taste sorgt dafür, dass das System flexibel bleibt und eine einfache Neukalibrierung zwischen Produktionszyklen ermöglicht.

Fazit: Steigerung der Produktionseffizienz durch SPS-Steuerung

Die Integration von SPS-Logik in ein Förderband-Ofensystem bietet zahlreiche Vorteile, darunter maßgeschneiderte Heizung für verschiedene Produkte, kontinuierliche Überwachung und automatische Anpassungen. Mit dem Omron CX-Programmer steuert dieses System nicht nur den Heizprozess, sondern zählt auch die Produkte und gewährleistet einen effizienten Betrieb. Mit seiner robusten Steuerung von Fördersystemen, Ofentemperaturen und Produktverfolgung ist der SPS-gesteuerte Förderbandofen ein wichtiges Werkzeug zur Optimierung von Fertigungsprozessen.