اتوماسیون دستگاه کاردینگ تروشلر (Trützschler Carding Machine) در صنعت نساجی

۱. معرفی دستگاه و فرآیند کاردینگ

دستگاه کاردینگ یکی از مهم‌ترین ماشین‌آلات در خط مقدم صنایع نساجی است که وظیفه آن باز کردن، تمیز کردن و موازی‌سازی الیاف قبل از ورود به فرآیند ریسندگی است.

• در این مرحله الیاف پنبه یا الیاف مصنوعی فشرده‌شده از بالاتک‌ها وارد دستگاه می‌شوند.

• توسط سیلندرهای کاردینگ (Cylinder, Doffer, Flats) الیاف باز و از ناخالصی‌ها جدا می‌شوند.

• در نهایت، لایه‌ای یکنواخت از الیاف (Web) به‌صورت نوار کاردینگ (Card Sliver) از دستگاه خارج می‌گردد.
  مزیت دستگاه‌های تروشلر، کیفیت بالای یکنواختی نوار، سرعت بالا و سیستم‌های مدرن فیلتراسیون و اتوماسیون است.

۲. نیاز به به‌روزرسانی و اتوماسیون

دستگاه‌های قدیمی کاردینگ معمولاً از کنترلرهای رله‌ای یا PLCهای نسل قدیم استفاده می‌کردند و محدودیت‌هایی در:

• سرعت پردازش و دقت هم‌زمان‌سازی (Synchronization)،

• کنترل سرعت درایوها و سرووها،

• امکانات مانیتورینگ و عیب‌یابی،
  داشتند.
  به همین دلیل پروژه شما با هدف:

• افزایش بهره‌وری و دقت فرآیند،

• کاهش توقفات و بهبود قابلیت اطمینان،

• یکپارچه‌سازی با سایر بخش‌های خط ریسندگی،
  انجام شد.

۳. سیستم کنترل و تجهیزات به‌کار رفته

در این پروژه، ساختار کنترل و اتوماسیون دستگاه به‌روز رسانی شد و اجزای اصلی زیر به‌کار گرفته شدند:

 PLC و کنترل مرکزی

• استفاده از PLC Siemens S7-1200 به‌عنوان واحد کنترل مرکزی.

• ماژول‌های ورودی/خروجی دیجیتال و آنالوگ برای کنترل سنسورها، اکچویتورها و سیگنال‌های بازخورد.

• برنامه‌نویسی و مانیتورینگ در محیط TIA Portal.

 درایوها (Drive System)

• استفاده از درایوهای Danfoss سری FC-302 جهت کنترل دقیق موتورهای اصلی (سیلندر، فیدر، دافر).  تامین درایوها توسط مشهد دانفوس نماینده رسمی دانفوس انجام گردیده است .

• قابلیت کنترل گشتاور و سرعت متغیر برای هماهنگی کامل میان اجزای مکانیکی.

• ارتباط شبکه‌ای و امکان مانیتورینگ پارامترها از طریق PLC.

 سروو سیستم‌ها

• بکارگیری سروو موتورهای Siemens V90 در بخش‌های نیازمند موقعیت‌دهی دقیق (Position Control).

• هماهنگی کامل با PLC S7-1200 از طریق پروفی‌باس/پروفی‌نت.

• افزایش دقت در تنظیم کشش و سرعت نوار خروجی.

 سیستم HMI و مانیتورینگ

• طراحی پنل اپراتوری (HMI)  با استفاده از بیسیک پنل 12 اینچ زیمنس برای نمایش وضعیت لحظه‌ای دستگاه، خطاها، سرعت‌ها و مقادیر فرآیندی.

• امکان تغییر Setpoint ها، دستور Start/Stop و دسترسی به آلارم‌ها.

۴. مزایای اجرای پروژه

•  افزایش راندمان و کیفیت نوار کاردینگ
•  قابلیت کنترل دقیق و هم‌زمان‌سازی اجزای مکانیکی
• بهبود قابلیت مانیتورینگ، آلارم‌دهی و نگهداری پیشگیرانه
•  کاهش مصرف انرژی از طریق تنظیم هوشمند سرعت و گشتاور
•  امکان توسعه و اتصال به سیستم‌های Industry 4.0 در آینده

مشهد زیمنس با بیش از دو دهه تجربه در حوزه اتوماسیون صنعتی، به‌عنوان یکی از پیشگامان اجرای پروژه‌های مدرن‌سازی و به‌روزرسانی خطوط تولید در صنایع نساجی شناخته می‌شود. این مجموعه با بهره‌گیری از تجهیزات پیشرفته زیمنس و برندهای معتبر جهانی، توانسته است سیستم‌های کنترلی نسل جدید را جایگزین تجهیزات قدیمی کرده و راندمان، کیفیت و بهره‌وری خطوط تولید را به شکل چشمگیری افزایش دهد.

توانمندی‌ها

• طراحی و اجرای سیستم‌های کنترل مبتنی بر PLC و HMI زیمنس

• استفاده از درایوهای زیمنس و دانفوس برای کنترل دقیق سرعت و گشتاور

• بکارگیری سروو موتورهای V90 زیمنس جهت هم‌زمان‌سازی و کنترل موقعیت در فرآیندهای حساس

• پیاده‌سازی شبکه‌های صنعتی PROFINET و PROFIBUS برای یکپارچگی خطوط تولید

دستگاه‌های شاخص در صنعت نساجی که پروژه‌های اتوماسیون روی آن‌ها انجام می‌شود:

• دستگاه کاردینگ (Carding Machine)

• ماشین ریسندگی رینگ (Ring Spinning)

• ماشین‌های روتور (Rotor Spinning)

• ماشین‌های کشش و درافینگ (Drawing Frames & Doubling)

• ماشین‌های بافندگی (Weaving Looms)

• ماشین‌های تکمیل و فینیشینگ (Finishing Machines)