Análisis y Control de la Gota en mono- o multi

Gedevelop AB
Análisis y Control de la Gota en
mono- o multi- operaciones de gota
Para minimizar los costos y maximizar la calidad, se ha convertido en esencial el disponer
de información sobre la forma de la gota y la
temperatura, así como el control automático
de su peso.
El análisis de la imagen de la gota hace posible que el personal de servicio tome medidas
inmediatas para mejorar las propiedades de la
gota y prevenir problemas futuros. El último
concepto permite analizar y controlar simultáneamente hasta cuatro gotas.
La tecnología GIA se basa en una técnica de
escaneado en línea, que permite medir incluso
gotas muy largas, así como su velocidad. Forma, peso, temperatura, consistencia del goteo,
patrón de oscilación, longitud, diámetro,
perfil de referencia y gotas rechazadas pueden
ser procesados y mostrados en una pantalla
central.
Una unidad central puede apoyar hasta cuatro
cámaras (Figura 1) – las cuales están equipadas con un refrigerador neumático de vórtice,
para proporcionar enfriamiento a las cámaras,
así como de calefacción de la lente para evitar
condensación. Como opción, una cámara
puede ser instalada en posición descarga en
blanco, lo que significa que la comparación
de imágenes de la gota se puede hacer entre la
posición de corte y la posición de entrega.
El GIA utiliza medición sin contacto,
prácticamente no requiere mantenimiento y
elimina el desgaste mecánico del equipo de
la máquina IS como los moldes y émbolos.
Mediante el escaneado en línea de 1024
pixeles, se obtiene una alta resolución. La alta
sensibilidad de la matriz desplegada, también
es esencial cuando, por ejemplo, se miden
pequeñas gotas de vidrio flint.
Fig 1: GIA configurada para 3 máquinas IS
Control de Peso de Gota
La función de Control de Peso de Gota
(Figura 2) del GIA se basa en un Controlador
Lógico Programable (PLC) avanzado, que
mantiene el peso de las gotas estable. Ajusta
la altura del tubo o la posición del émbolo
para mantener un peso constante de la gota.
Cualquiera que sea el proceso de formación,
el mismo sistema GIA puede aplicarse tanto
en “Blow-Blow”, “Press-Blow” o “EstrechoCuello-Press-Blow.
El análisis con una escala completa de 256
grises es un beneficio adicional - la posibilidad de pasar una escala de grises a un mapa
de colores personalizados le da
al operador un mejor conocimiento de las
propiedades de la gota, por ejemplo, de una
manera termográfica. Más importante aún,
las anomalías - así como las discrepancias
intermitentes en el proceso de goteo - pueden
identificarse en una fase muy temprana.
Medición de la temperatura de la
gota
Fig 2: Configuración de Control de Peso de Gota
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La reducción de la tolerancia implica mejores
condiciones en el ante-horno y permite a los
fabricantes de vidrio mantenerse cerca del
punto de referencia, lo que posibilita reducir
el peso total y consecuentemente recortar
los costes de producción. Mediante el uso de
la función de control de peso de la gota del
sistema GIA, el tiempo de arranque también
se reduce considerablemente.
La cámara GIA tiene un sistema integrado de
medición de temperatura de la gota. En cada
escaneado (corte) se hace una medición de
temperatura en un punto de unos 8 mm de
ancho en el centro del escaneado. Todas las
mediciones de temperatura pueden ser mostradas superpuestas en la imagen, divididas en
hasta 12 zonas (Figura 3). Una temperatura
promedio de gota también se calcula y se
muestra.
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Todo el sistema de vigilancia y de comando
se lleva a cabo por un programa de consola en
calidad de cliente o Visor de GIA al servidor. Cualquier cifra de observadores pueden
conectarse al sistema y no tienen que residir
en el servidor (Figura 5). Un PC estándar
en la red local, o a través de Internet, puede
conectarse a cualquier servidor GIA en la
misma red.
El operador puede acceder a todos los Servidores GIA en la red y por lo tanto cambiar,
ver, comparar e intercambiar montajes y datos
entre diferentes líneas IS utilizando el Visor
GIA.
Fig 3: Lecturas de Temperatura de Gota
El pirómetro de dos colores tiene una serie
de ventajas sobre los pirómetros de una sola
longitud de onda. Es insensible a las variaciones de las emisiones del vidrio y reduce
al mínimo la influencia de la atenuación de
la señal causada por polvo y humo, estrechamente asociados con el proceso de formación
de la gota.
El pirómetro del GIA funciona con un espectro de longitud de onda donde la mayoría de
los materiales de vidrio son semitransparentes. Ello significa que la radiación proviene
más bien del volumen de la gota que de su
superficie, como es el caso de los pirómetros
de vidrio convencionales que detectan la
radiación de una estrecha banda de unos 5
micrones.
Almacenamiento de la Gota de
Referencia
Se puede lograr una significativa reducción
del tiempo de arranque al guardar y recuperar
las imágenes de la gota para el procesamiento
posterior por el sistema. Todo el conjunto
de archivos de trabajo y gotas de referencia
almacenados en el disco duro es accesible
a través del sistema de archivos estándar
(Figura 4).
Esta arquitectura Cliente/Servidor abierta
permite a otros clientes con aplicaciones
más específicas conectarse fácilmente a los
servidores para recopilar datos. Por ejemplo,
pueden ser aplicaciones Excel desarolladas
internamente para el garantizar la calidad
y el posterior seguimiento u otro software.
El Sistema GIA apoya SCADA, OLE/OPC,
DDE y Winsock.
Fig 4: Gota con referencia
Llegar rápidamente a la gota con las características correctas, tales como peso, forma,
goteo y temperatura - influye en el tiempo de
arranque y mejora la eficiencia.
Comunicación e interacción
Otra funcionalidad importante del sistema
es la capacidad de compartir datos con otros
consumidores de datos. El sistema está diseñado teniendo en cuenta la tecnología Cliente/
Servidor haciéndolo así muy apropiado para
un entorno de red.
Básicamente el Servidor GIA puede ser visto
como un “motor” con el único propósito de
recoger datos de las cámaras y de ajustar el
peso de la gota en consecuencia.
Después de un cambio de orificio, la gota se
formará y se toma una primera muestra de
gota para la calibración de la cámara. Después de esto, el sistema se pondrá en modo
automático y el operador estará libre para
atender el cambio de trabajo, mientras que
la gota es controlada automáticamente por el
perfil predeterminado.
Ya que el peso correcto está asegurado desde
el momento en que la primera gota se carga
en el molde en blanco, el tiempo de arranque
se reduce.
Las cada vez más cortas series de producción
hacen imperativo reducir a el tiempo desde
el inicio del cambio de trabajo a un mínimo.
Cuanto más pronto se alcance el ritmo deseado de trabajo, mayor será la producción total.
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Fig 5: Comunicación e Interacción
En definitiva, con este último diseño de
software, Gedevelop no sólo puede ayudar in
situ, sino que también proporcionar orientación y servicio online a distancia, lo cual es
beneficioso para ambas partes.
Optimización de operaciones
multi-gota
Funciones adicionales, con especial atención
a las operaciones múlti-gota, incluyen el
control automático individual de la aguja y el
control de la dispersidad de pesos y puede ser
usado en todo tipo de procesos de producción,
es decir, “Blow-Blow”, “Estrecho-CuelloPress-Blow” y “Press-Blow “.
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Control Individual de la Aguja
El objetivo principal del Control Individual
de la Aguja (INC) es equilibrar (igualar) los
pesos de la gota en una operación multi-gota.
Hoy en día esto se hace a menudo de forma
manual y puede ser percibido como prolijo
y que absorbe tiempo. En particular esto es
cierto después de un cambio de trabajo donde
situaciones de gotas dispersas suelen ocurrir
antes de que el ante-horno se haya ajustado y
que suministre vidrio a la temperatura uniforme al alimentador de vidrio.
Con el INC esto se realiza automáticamente
mediante el uso de accionadores motorizados,
que se conectan a las agujas (émbolos) en el
alimentador. El INC calcula automáticamente
las diferencias de peso de las gotas y luego
hace la corrección necesaria mediante el envío
de impulsos a los accionadores de la aguja.
GMBS – Software de Intercambio
de Datos
Gedevelop AB ha introducido un paquete de
software para el uso conjunto con su software básico de Análisis de Imagen de Gota,
Control de Peso de la Gota y Medición de la
Temperatura de la Gota.
Fig 6: Imagen de Pantalla de Operación Cuadruple
(Quad)
Está equipado con cuatro cámaras (Figura 7) y
tres de las agujas están conectadas a accionadores motorizados en paralelo con el accionador
motorizado del tubo estando todos controlados
por el controlador de peso de gota GIA.
Las gotas son supervisadas por el Analizador
de Imagen de Gota y se calcula el peso real.
El Controlador de Peso de la Gota del sistema
GIA asegura que el peso se mantenga estable
moviendo automáticamente el tubo mediante
el envío de impulsos al accionador de altura
del tubo.
Su función principal es actuar como un
programa “puente” entre el sistema GIA y los
clientes. Los clientes pueden ser el sistema de
gestión de datos de la industria del vidrio; por
ejemplo recopilación de datos para garantía
de la calidad y/o tendencias. Asimismo, los
sistemas SCADA son típicos clientes consumidor de datos.
El GMBS extrae datos del sistema GIA y
sirve los datos a los clientes. Los datos se
suministran a través de diferentes interfaces
de software de conectividad basada en TCP/
IP en la LAN.
Seguimiento de la Dispersión del
Peso
Otra característica de la INC es el Seguidor
de la Dispersión del Peso (SWM), que vigila
continuamente las gotas. El peso de entrada
es leído por las cámaras del GIA, que están
midiendo ópticamente las gotas. En el caso de
que los pesos de las gotas diverjan repentinamente y superen la tolerancia establecida, el
SWM emitirá una alarma o automáticamente
equilibrará los pesos de la gota y enseguida
pondrá en marcha el control de peso de la
gota. El SWM es un efectivo guardia de seguridad para hacerse cargo de comportamientos
temporalmente anormales en el alimentador,
por ejemplo, el encauzamiento de la temperatura que resulta en dispersión de pesos de
gota. Mediante el uso de las cámaras del GIA
es también más fácil precisar la causa de la
dispersión de peso ya que esto puede hacerse
mediante la visión de la gota de una manera
termográfica.
El Servidor GIA Intermediario de Media
(GMBS) actúa como un programa cliente que
se conecta al software del actual sistema GIA.
Permite al operador ver y/o guardar los datos
de las cámaras y los controladores de peso de
gota en sistemas de programa externos.
Fig 7: Control Individual de la Aguja
Aproximadamente cada veinte minutos se
chequea el balance y la corrección se realiza.
Se puede observar que todos los requisitos
se cumplen dentro de las especificaciones;
la desviación máxima del punto fijado es de
alrededor de ±0,2 gramos. Cabe destacar que
esto también se aplica a las diferencias de peso
entre gotas paralelas. La figura muestra la
imagen termográfica de las gotas que indican
que el entorno y las gotas se influyen entre sí.
El interfaz más adecuado de software queda
determinado por el interfaz del cliente consumidor de datos. Multiples clientes pueden
conectarse en teoría sin límites.
Servidores de conectividad normalmente
apoyados por el GMBS son Windows Socket
(GMBS-WS), por ejemplo, para navegadores
web, Dynamic Data Exchange (GMBSDDE), así como Ole para Process Control
(GMBS-OPC) (Figura 8).
Para más información dirigirse a
[email protected] o
www.gedevelop.com.
Ejemplo de una instalación
En una instalación de referencia con operación cuádruple (quad) el cliente necesita
tener tolerancias muy estrechas en botellas
pequeñas de alrededor 103 gramos. Se trata
de una operación de “Blow & Blow” y el
cliente final exige una desviación máxima de
±0,3 gramos lo que equivale a alrededor un
cuarto de un uno por ciento del peso fijado
(Figura 6).
Fig 8: Servidor GIA Intermediario de Media
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