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자동화 시스템, 지구를 살린다
자동화 시스템, 지구를 살린다
  • 오현식 기자
  • 승인 2018.04.16 09:08
  • 댓글 0
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지멘스 SIMATIC 비용효율적인 플라스틱 재활용 지원

친환경, 원자재 비용절감 등을 위해 자원재활용이 부각되고 있다. 특히 썩지 않는 플라스틱은 폐기시 환경오염의 주된 원인으로 지목되고 있어 재활용이 적극 권장되고 있다. 이에 도징이 주목된다. 독일의 도징 및 벌크 자재 전문기업 볼더오토메이션이 지멘스 SIMATIC 솔루션을 기초로 완벽한 도징 시스템을 구축했다.

 

독일의 볼더오토메이션Bolder Automation은 20년 이상의 역량을 쌓아온 도징 및 벌크 자재 전문기업으로, 플랜트 확장 및 자재 운반의 자동화에 대한 기술력을 축적하고 있다. 볼더오토메이션은 보다 적확한 작업과 신뢰성 향상을 위해 지멘스 제어 시스템으로 지멘스의 SIMATIC 솔루션을 도입했다.

자동화된 무게 측정
재활용품을 사용하여 비용효율적인 플라스틱 제품을 만들기 위해서는 새로운 원재료와 재활용 제품의 올바른 혼합이 가장 중요하다. 이를 위해 중요한 것은 정확한 무게 측정이다.

볼더오토메이션은 무게 측정 자동 제어를 SIMATIC S7-1200을 통해 진행한다. 여기에 사용되는 지멘스 전자 저울 시스템 SIWAREX WP231은 SIMATIC 환경에 통합되어 슬라이드 온 플러그를 통해 S7-1200 구성 요소와 직접 연결할 수 있다. 무게 측정 프로세스·레벨 모니터링 또는 밸브 제어와 같은 모든 기능을 자율적으로 수행하여 편의성을 극대화하는 점이 특징으로, 감지는 터치 패널을 통해 시작/종료할 수 있다. 또 재료 중량·전류 처리량·누적 수량·운영 상태 등도 간편하게 시각화할 수 있다.

▲ 볼더오토메이션의 자동화 CTW는 재료 흐름에 직접 통합되어 구현된다.

컨디셔닝 프로세스는 재활용 물질의 분리·세탁 및 분진 배출의 영향을 받는 한 부분이다. 낟알이 된 후에 조건을 갖춘 원재료는 호퍼를 통해 저울에 실린다. 무게 측정은 CTW의 자동 눈금을 통해 수행되는데, 수량 검출의 시작과 끝만 지정된다.

무게 감지는 무게가 0인 빈 호퍼에서 시작되며, 이후 매립된 재료의 중량은 전체 수량에 대해 결정·배분된다. 소위 배치 중량 측정을 위한 볼더오토메이션의 플랜트 솔루션에는 통합 플랩 두 개가 필요하다. 이들은 대칭적으로 300×300mm까지 열려 있는데, 가벼운 물질뿐만 아니라 호스 밖으로 나쁘게 흐르는 물질도 가능하게 한다.

주입의 경우에는 밸브, 도징 유닛 또는 기타 장치를 통해 영향을 받을 수 있다. 설계는 항상 해당 재료와 재료의 채우기 부피·유동 특성 또는 벌크 밀도와 같은 해당 특성을 고려해야 하며, 볼더오토메이션의 무게 측정 실현은 이러한 요건에 따라 시행된다.

통합 자동화 실현
중앙 PLC에 연결되면 프로그래밍된 작업의 실행이 허용되는데, PC는 SIWAREX WP231 전자 무게 시스템을 매개 변수화하기 위해 기본 이더넷 인터페이스를 통해 연결할 수 있다.

무게 값, 상태, 포장재, 명령 및 메시지와 같은 모든 데이터는 SIMATIC 주변 장치를 통해 전송된다. 데이터 기록의 매개 변수는 SIWATOOL 소프트웨어 또는 전자 계량 장치에 직접 연결된 오퍼레이터 패널을 통해 설정할 수 있다.

전자 계량 시스템은 준비된 기능 블록을 통해 플랜트 소프트웨어에 통합된다. SIWAREX WP231은 SIMATIC 환경에 연결하기 위해 추가 모듈을 필요로 하지 않아 비용을 절감한다.

▲ 볼더오토메이션의 무게 측정 자동 제어는 SIMATIC S7-1200을 통해 이뤄지며, SIWAREX WP231은 전자 무게 측정 시스템으로 사용된다.

수량 제한 극복·제로(0) 분해능 손실
전자 무게 측정 시스템은 무게 경로 제어, 모니터링 및 한계 신호와 같은 광범위한 진단 옵션을 제공한다. 최대 400만개의 부품에 대한 높은 해상도는 고품질의 안정적인 중량 감지를 보장한다. 볼더오토메이션의 경우, 측정된 수량의 표현 및 합계 정밀도가 높아서 수량 제한이나 분해능 손실이 예상되지 않는다. 이는 감지가 몇년마다 0으로 재설정되는 경우에도 마찬가지이다.

 

추가적인 특별한 특징은 전체 시스템의 전기 및 기압식 공급 시스템의 모니터링이다. 결국, 공급 시스템의 실패는 전체적인 물질의 흐름을 가로막게 된다. 여기서 제어 시스템의 기능이 해결책을 제공하며, 무게 측정이 고장인 경우에는 마지막 정보가 저장되고 저울이 통과 모드로 전환된다. 알람이 처리된 후에도 정상 운전을 계속할 수 있다.

SIWAREX WP231과 함께 사용하면 SIMATIC에서 자유롭게 프로그래밍 가능한 모듈형 계량 시스템을 구성할 수 있다.

눈금의 모듈형 구조는 높은 처리량 비율에 대한 배치 도징을 실현할 수 있게 하며, 이는 시간당 1톤에서 4톤까지 구성 요소를 2개에서 6개까지 유연성을 지닐 수 있음을 의미한다. 구성 요소는 빠른 작동 밸브 또는 도징 유닛을 통해 공급될 수 있다. 개별적인 원료는 처리 방법에 따라 차례로 저울에 채워진 후, 한꺼번에 비워 진다. 믹서는 결과로 생기는 새로운 물질이 추출되고 공정이 더 진행되기 전에 충분한 블렌딩을 보장한다.


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