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Transkript

1 Der Flexodruck Neuentwicklung eines innovativen Flexodruckwerks Das Flexodruckverfahren ermöglicht das Drucken von einzelnen Druckelementen mit einer rasch trocknenden Farbe. Die Träger der Druckformen sind Zylinder, welche mit Gummi- oder Kunststoffplatten beklebt sind. Die dünnflüssige Flexodruckfarbe wird von der Auftragwalze zum Druckzylinder geführt. Zwischen diesen beiden Walzen erfolgt durch Abpressen die Farbdosierung. Die Auftragwalze überträgt den Farbfilm auf die Druckplatten, die aus Gummi oder Kunststoff beschaffen sind. Die Farbübertragung erfolgt unter Druckspannung, welche durch den Druck eines Gegendruckzylinders gegen die Druckform gebildet wird. Das Material der Druckform erzeugt infolgedessen eine elastische Rückwirkung, deren Intensität der Druckspannung entspricht. Der Maschinenaufbau Die Flexodruckmaschine besteht aus folgenden Hauptteilen: - Rollenständer mit Abwicklung - Druckwerkständer mit bis zu acht Druckwerken - Trocknungskanäle als Zwischentrocker und einem Endtrockner - Antrieb mit Maschinensteuerungssystem Jedes Druckwerk besteht aus folgenden Teilen: - Gegendruckzylinder aus Stahl - Druckzylinder - Farbauftragwalze (Rasterwalze) - Farbwanne Weitere vorhandene Maschinenbestandteile sind Farbpumpen, Beobachtungssystem, Druckmarkenregelung und eine Bahnkantensteuerung. Darüber hinaus gibt es Möglichkeiten, Zusatzaggregate wie ein Stanzwerk zu integrieren. Der Maschinenbauer RSE RISSEN Service + Engineering GmbH produziert seit 40 Jahren Druck- und Stanzmaschinen. Das Unternehmen hat das in ihrem Produktportfolio zur Pappbecherproduktion eingesetzte Drucksystem, das direkt von der Rolle arbeitet, von der einst komplett mechanischen Lösung auf Einzelantriebstechnik umgestellt. Das neue modulare Steuerungskonzept bietet gegenüber der vorherigen Lösung zahlreiche Vorteile. 1

2 Automatisierung aus einer Hand Wer im globalen Markt der Druckmaschinen wettbewerbsfähig sein will, braucht heute neben erfolgreicher Maschinentechnik auch eine komplette Systemlösung für Antriebe, Steuerung und Visualisierung mit klar integrierter Bedienoberfläche, die professionell in die jeweilige Landessprache übertragen sein muss. Um diese zeitgemäße Anforderung zu erfüllen, nutzt der Hersteller von Flexodruckmaschinen mit Einzelantriebstechnik die einschlägige Erfahrung eines externen Dienstleisters. Unser Planungsbüro verfügt über langjährige Erfahrungen im Bereich MSR und Prozessautomation mit klarem Schwerpunkt in der Papierindustrie. Übersicht der Steuerung Die Automatisierungskomponenten von Baumüller für das RSE Farbwerk umfassen alle Ebenen vom BedienterminaI über Steuerung und Antriebe bis hin zum Getriebe. Die gesamte Maschine wird von einer virtuellen Leitachse mit dem Motion-Control-Baustein MC_Master Engine gesteuert. Die SPS ist in den Antrieb integriert. Somit werden nicht nur hochwertige Antriebsfunktionen realisiert, sondern auch die komplette Anlagensteuerung wird übernommen. Mit dem Steuerungssystem b maxx von Baumüller ist die Maschine jederzeit modular erweiterbar. Um auch Komponenten in das System zu integrieren, die nicht von Baumüller stammen, wird zusätzlich zum Can Sync der offene Feldbus Can open beispielsweise für externe I/Os oder Fremdantriebe verwendet. 2

3 Motion Control und SPS (PLC) auf einer Basis Das Motion Control - Konzept bei dieser Anwendung reduziert die Komplexität und die Entwicklungsaufwände von Automatisierungssoftware im Maschinenbau. Es stellt den Prozess des Anwenders und die Maschinenfunktionalität in den Vordergrund und bedeutet: - Geringere Komplexität - Kürzere Time-to-market-Zeiten für die Maschine - Höhere Softwarequalität - Einfachere Softwarepflege und -wartung - Geringere Initial- und Pflege-/Wartungskosten - Niedrigerer Schulungsaufwand Während des kompletten Vorgangs ist höchste Synchronität zwischen den einzelnen Antrieben erforderlich. Die 14 Antriebe des Systems sind deshalb untereinander über den synchronen Feldbus Cansync vernetzt, der Zykluszeiten bis zu 1ms ermöglicht. Die Achsen der Druckzylinder werden zudem von der b maxx-driveplc mit Motion-Control-Bausteinen nach PLCopen synchron gesteuert. Motion Control nach PLCopen wird aus rein technologischer Sicht programmiert. Die Programmierung für einzelne Bewegungen wird so auf ein Wesentliches beschränkt. Die Motion-Control-Funktionalität ist unabhängig vom Feldbussystem und reduziert daher deutlich die Komplexität und den Aufwand. In der Applikation bei RSE wird Motion Control auch für anspruchsvolle Bewegungen eingesetzt: Beispielsweise erfolgt die Druckmarken- Registerregelung über den Baustein MC_Move Super Imposed. Motion Control Bausteine 3

4 Modular, kompakt und sicher In der Anlage werden kompakte Umrichter eingesetzt. Sie tragen zu einem Platz sparenden, einfachen und zudem kostengünstigen Aufbau des Schaltschranks bei. Anwenderspezifisch lässt sich die Maschinenfunktionalität modular erweitern, einem System, das sich für verschiedene Anwendungen effektiv einsetzen lässt. Durch den modularen Aufbau von b maxx können verschiedene Funktionsmodule einfach in den Umrichter gesteckt werden, wodurch die Maschine zu jeder Zeit nach Bedarf an neue Funktionen und Anforderungen angepasst werden kann. Dank des direkten Zugriffs auf die Parameter des Umrichters b maxx sind schnelle Antriebsfunktionen außerhalb des PLCopen-Standards realisierbar. Programmiert wird das System nach IEC in den Programmiersprachen AWL, KOP, FUP, strukturiertem Text und Ablaufsprache je nach Kenntnissen des Anwenders. Bedienung und Visualisierung des RSE Farbwerk erfolgen über das grafikfähige Terminal b maxx HMI 50. Hierüber ist die komplette Rezepturverwaltung möglich. Da Maschinen- und Produktdaten gespeichert und jederzeit wieder aufgerufen werden können, verläuft die Umstellung auf verschiedene Produkte einfach und schnell. Der Anwender kann die für sein Produkt optimalen Parameter ermitteln, im Speicher hinterlegen und so bei Bedarf jederzeit wieder aufrufen. In einer Alarmhistorie werden alle auftretenden Fehler gespeichert, um sie auch im Rückblick analysieren und zielgerichtet beheben zu können. Für die weltweite Einsatzfähigkeit sorgt u.a. die Mehrsprachigkeit des HMI: Alle gängigen Sprachen auch Chinesisch können ausgewählt werden. Die intelligente Registerregelung Elektronische Registerregelungen sind im Rollendruck unverzichtbar. Sie reduzieren die Abfallmengen und Rüstzeiten in erheblichem Unfang und steigern die Effizienz jeder Druckmaschine. Bedienung Registerregelung Der kamerabasierte Eltromat-Registerregler wurde speziell zur Optimierung des Offsetund inline-flexodrucks entwickelt. Die Präzisions-Messkamera ermöglicht durch die Absolutwertmessung des Farbregisters höchste Genauigkeit selbst bei Farben, welche mit konventionellen Systemen nur schwer vermessen werden können. Die Längsregister dieser Maschine werden automatisch nach dem Start eingeregelt. Während der aktuelle Auftrag noch gedruckt wird, können bereits die Daten für den Folgeauftrag eingegeben werden. Die Weiterverarbeitungsaggregate der Druckmaschine werden über eine CANopen- Schnittstelle angebunden. 4

5 Weitere Fotos Farbwerk Bedienterminal Quellen: Baumüller GmbH & Co. KG, eltromat GmbH, RSE RISSEN Service + Engineering GmbH 5