• A Graham Engineering usou o InduSoft Web Studio para desenvolver a IHM de seu sistema proprietário de controle de Navegação XBM.

• Através da utilização de uma IHM com interface gráfica, os operadores podem controlar as funções da máquina, tais como aquecimento e velocidade da extrusão, temperatura e pressão de fusão plástica, bem como as condições do processo de sopro de garrafa.

• A IHM também utiliza a conectividade de banco de dados patenteada pela InduSoft para acessar e gerenciar receitas. Set-points podem ser facilmente adicionados e recuperados.

História

Plásticos são onipresentes em nossas vidas. Eles servem como embalagem para quase todos os bens que adquirimos. Eles estão presentes em muitos dos produtos que usamos diariamente, incluindo os carros que usamos para transporte e garrafas de bebidas.

Atualmente, plásticos são moldados através de equipamentos de moldagem por sopro concebidos para criar uma variedade de formas e tamanhos, utilizando-se resinas com diferentes propriedades mecânicas e ópticas. Estas máquinas, incluindo as máquinas de moldagem por sopro-extrusão desenvolvidas pela Graham Engineering Corporation (GEC), estão se beneficiando de tecnologia de ponta de desenvolvimento de IHMs com o escopo de proporcionar aos operadores mais controle deste avançado equipamento.

A Graham Engineering Corporation fabrica equipamentos de moldagem por sopro para o

mercado internacional. Estas máquinas produzem embalagens de plástico de todas as formas e tamanhos concebíveis, incluindo embalagens de bens de consumo e peças industriais e automotivas. Tendo em vista a natural versatilidade do plástico, este se ajusta bem as máquinas flexíveis, entretanto sem uma IHM (Interface Homem Máquina) bem concebida para operação dessas máquinas, a funcionalidade é extremamente limitada.

Esta é a razão pela qual a Graham Engineering formou parceria com a InduSoft e usou o InduSoft Web Studio na criação da IHM para seu sistema patenteado de navegação e controle XBM construido sobre um PC. Esta intuitiva IHM oferece controle completo sobre o processo de moldagem por sopro aos operadores de máquinas.

A Graham Engineering cria uma IHM intuitiva para equipamento de moldagem de plástico por extrusão-sopro usando o InduSoft Web Studio.

Figura 1: Maquinários de moldagem por sopro via extrusão sob montagem na fábrica da Graham Engineering em York, PA. A máquina de moldagem por sopro é usada na produção de garrafas e outras peças ocas de plástico de várias formas e tamanhos.

Graham Engineering Reinventa Interface de Máquina de Moldagem por Sopro

O Desafio

Inicialmente, a Graham Engineering Corporation utilizou outro software de desenvolvimento para IHMs, mas o considerou deficiente em várias áreas fundamentais, o que a levou a procurar uma solução mais poderosa. Um dos aspectos que definitivamente era carente no software anterior era a capacidade de criar uma IHM com a interface amigável pretendida pela GEC. A incapacidade de criar e implementar bibliotecas de símbolos personalizados também contribuiu para a inadequação da solução anterior.

O tempo de desenvolvimento foi outra questão que precisava ser direcionada. A solução anterior era inadequada para navegação e a concepção e aperfeiçoamento do projeto consumiu muito tempo que poderia ter sido despendido de forma mais eficiente em outro ponto.

Conectividade também demonstrou ser um ponto primordial impedindo a personalização das IHMs pela GEC. A Graham necessitava de um software de desenvolvimento que pudesse conectar-se rapidamente, e sem esforço com a sua linha de

Figura 2: A GEC customizou facilmente sua interface usando bibliotecas de símbolos personalizados e outras ferramentas internas.

controle de hardware. O suporte técnico prontamente disponível para o produto foi também vital para uma solução bem sucedida. Compreender quais características eram mais importantes na busca de uma nova solução ajudou a GEC a criar uma lista dos recursos necessários e então iniciar o processo em busca de uma melhor solução.

A Solução

A solução foi o InduSoft Web Studio. Em 2004, a GEC começou a comparar preços, e finalmente descobriu que o InduSoft Web Studio lhe ofereceria tudo o que precisava, assim como proporcionaria uma solução de custo eficaz. Com o InduSoft Web Studio, a GEC teve flexibilidade para projetar de forma consistente a interface, bem como a possibilidade de criar e importar bibliotecas de símbolos personalizados que fizeram a padronização das IHMs em toda a linha de produtos de forma rápida e eficiente.

A InduSoft também tinha uma vantagem ímpar na disputa para se tornar a atual solução de IHM da GEC. A InduSoft é uma parceira de longa data da Beckhoff. Tendo em vista que a plataforma de hardware GEC baseia-se no PC Industrial Beckhoff C6640 e se conecta aos módulos de I/O da Beckhoff via EtherCAT, os drivers internos do InduSoft provaram ser a solução ideal em termos de conectividade. A GEC utiliza o driver TwinCAT, e de acordo com Justin Kilgore, líder e engenheiro sênior da área de engenharia elétrica, “Consideramos o drive direto do InduSoft para o TwinCAT fácil de configurar e muito confiável para a comunicação de dados entre a interface do usuário e o software de controle.”

Outro aspecto crítico na seleção do InduSoft Web Studio foi a possibilidade de aquisição de pacotes flexíveis de runtime, bem como o excelente suporte técnico pessoal da equipe de engenheiros da InduSoft. A equipe de suporte da InduSoft “tem sido muito acessível e útil tanto durante o startup em nossa fábrica, assim como um recurso de apoio em campo”, diz Justin Kilgore.

A solução IHM da Graham Engineering Corporation tem sido baseada no InduSoft Web Studio desde 2004, e atualmente ela está usando a versão atual do software. Uma vantagem do InduSoft Web Studio é a capacidade de atualizar totalmente aplicações desenvolvidas em versões mais antigas do software. Isso permite à GEC economizar ainda mais tempo em desenvolvimento, atualizando sua solução IHM a cada nova iteração do InduSoft Web Studio.

A Poderosa IHM

A IHM desenvolvida pela GEC proporciona uma interface rica e de fácil utilização, que permite ao operador controlar todos os aspectos do processo de

“”

Consideramos o drive direto do InduSoft para o TwinCAT fácil de configurar e muito confiável para a comunicação de dados entre a interface do usuário e o software de controle.

Figura 3: O modo de aquecimento da extrusora é mostrado de forma clara, com fácil leitura de gráficos que intuitivamente representam a máquina física real, reduzindo-se erros operacionais e dispendiosos.

Outro aspecto fundamental é o controle e monitoramento da espessura da parede do parison. Durante esta parte do processo, o material derretido flui da extrusora para um cabeçote, em seguida, sai do cabeçote de uma forma tubular, sendo depois moldada na parte final. A espessura do plástico é controlada em até 180 pontos em cada molde, e até três moldes são processados por segundo na mais alta velocidade das linhas de rodas giratórias da Graham.

A IHM também aproveita a conectividade de banco de dados patenteada pela InduSoft para o gerenciamento das receitas, onde set-points podem ser adicionados e recuperados. Os recursos de segurança do InduSoft Web Studio são usados para controlar o acesso à máquina e restringir os níveis de usuário no acesso a telas e configurações do processo. Além disso, a ferramenta de debug de I/O proporciona conexões em tempo real com o status do hardware Beckhoff.

Os Resultados

O resultado desta IHM totalmente reinventada é uma plataforma mais robusta, que oferece à GEC controle completo sobre a aparência de sua interface, conjuntamente com excelente suporte técnico e comunicação contínua com a plataforma de hardware.

Entre os benefícios mensuráveis da parceria entre a Graham Engineering Corporation e a InduSoft está o declínio acentuado das questões relacionadas a manutenção da IHM. Isso não só economiza dinheiro em custos com suporte, mas é um indicativo de uma solução IHM estável, a qual a GEC apresenta com orgulho a potenciais clientes.

moldagem por sopro, produzindo-se, assim, todos os tipos de recipientes com qualidade e em grande escala. A IHM inclui telas detalhadas e recursos que englobam todas as funções da máquina.

Através da IHM com interface gráfica, os operadores podem controlar as funções da máquina, tais como temperatura de extrusão, controle de velocidade da extrusora, controle da temperatura e pressão da fusão plástica, e condições do processo de sopro da garrafa.

Figura 4: O plástico derretido “parison” é extrudido como uma etapa no processo de moldagem por sopro. As máquinas usam hardware Beckhoff, e alavancam a conectividade de drivers internos do InduSoft Web Studio.

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