Vantagens digitais para a medição de força em máquinas para impressão: Gestão dos ativos com "containers" FDT e "Device Type Managers"
Em uma máquina de impressão rotativa, o papel precisa ser sempre segurado a uma tensão que seja a mais constante possível. Essa é a única maneira de evitar que o papel seja dobrado, amassado ou até mesmo rasgado. A qualidade de impressão só há de ser ideal quando a tensão da banda de papel estiver na zona correta. Esta é a razão pela qual o grupo de empresas Koenig & Bauer, um dos maiores fabricantes de máquinas de impressão do mundo, conta com a tecnologia de medição HBM.
A Koenig & Bauer AG (KBA) fabrica máquinas de impressão para jornais e impressões comerciais, impressoras offset de folhas separadas, impressão digital e impressoras para aplicações especiais. O Grupo KBA possui cerca de 8.300 funcionários ao redor do mundo. Na sede da empresa em Würzburg (Alemanha), a equipe de desenvolvimento trabalha visando o aperfeiçoamento contínuo da tecnologia de impressão existente. Considerando que a KBA fornece impressoras para o mundo inteiro, este desenvolvimento continuado foca assuntos como, por exemplo, a facilitação da fase inicial de operação e a possibilidade de manutenção remota. No ano passado a KBA mudou da tecnologia de medição analógica para a digital. Agora, outras otimizações estão acontecendo, com a introdução do adequado "Device Type Manager" (DTM) e uma aplicação "frame" FDT, que possibilita um monitoramento muito mais exato das impressoras e uma eficiente gestão dos ativos.
Princípio de medição
A tensão da banda de papel é medida no chamado rolo-guia dentro máquina de impressão. Para isso, strain gages HBM (SGs) são instalados nos pivôs, nos quais o rolo-guia está montado. Os strain gages geram um sinal quando o pivô sofre uma deformação devido a força que a banda de papel transmite para o rolo-guia. As conexões de strain gages são ligadas em paralelo à um amplificador de sinal. Isso permite que os sinais de strain gage de ambos os pivôs sejam determinados. O amplificador de sinal fornece um sinal de saída, que é usado para o controle subsequente.
Novos amplificadores digitais
Para este fim são usados os amplificadores digitais da HBM digiCLIP DF30DP. Eles fornecem um valor de força absoluto que, junto com as variáveis geométricas conhecidas - como, por exemplo, a largura da banda de papel e o ângulo de tração do rolo-guia -, pode ser convertido diretamente em uma força de tensão na banda, que está relacionada com a largura da banda de papel. “A maior vantagem desta nova tecnologia é que a custosa calibração mecânica pode ser completamente eliminada”, disse Holger Engert, Gerente de Tecnologia de Medição da KBA, responsável pelo desenvolvimento da medição de força de tensão na banda. Isso permite que a empresa economize tempo e dinheiro durante a fase inicial de operação. Holger Engert resume isso desta forma: “Para nós foi realmente uma surpresa. Nós obtivemos pivôs já montados com strain gages calibrados da HBM a um preço melhor do que de nosso fornecedor anterior.”
Fácil integração no conceito de controle
Posto que os amplificadores têm uma interface Profibus DP, faz-se muito fácil integrá-los no conceito de controle primário das máquinas de impressão. Quatro pontos de medição são instalados para cada banda de papel. Considerando que uma máquina de impressão contém até 12 bandas, o número máximo de pontos de medição é 48. A comunicação com nível de controle, que é baseada em tecnologia de PC, acontece via Ethernet. Com isso torna-se também possível a manutenção remota das máquinas de impressão, através de VPN, por exemplo. Amplificadores digitais são ideais para este conceito. O controle primário pode ler os parâmetros de controle da tensão da banda de papel a qualquer momento. O controle pode ser também acessado pela manutenção remota: algo que não era possível com a tecnologia analógica convencional. “Como nós vendemos nossas máquinas para o mundo todo, é uma vantagem crucial poder executar manutenções completamente remotas”, diz Holger Engert.
Device Type Manager
Como já mencionado no início, o novo "Device Type Manager", desenvolvido pela HBM especialmente para os amplificadores digiCLIP, tem também a sua contribuição a oferecer. Para comparar, o DTM funciona da mesma forma como um drive de impressora o faz para um PC. Ele possui todas as funções necessárias para a parametrização, operação e diagnóstico dos amplificadores digiCLIP. Uma interface gráfica de usuário garante uma operação fácil. O KBA IndraWorks da Bosch Rexroth é usado como "container" FDT (Field Device Tool) sobre o qual todos os DTMs rodam. Agora, através de apenas um clique duplo no DTM, o engenheiro de serviço receberá o relatório de status de todos os amplificadores digiCLIP instalados, podendo, assim, iniciar imediatamente um amplo diagnóstico.
Sobre as vantagens do DTM afirma Holger Engert: “Sem gerar uma única linha de código de programação, nós estamos utilizando a completa funcionalidade do software da HBM ‘digiCLIP Assistant’ em uma aplicação "frame" FDT independente de fabricante para a parametrização e monitoramento de nossos pontos de medição de tensão da banda.”
“A competente e descomplicada assessoria que recebemos da equipe responsável da HBM durante a fase de protótipo foi realmente decisiva para uma mudança isenta de problemas para a nova tecnologia”, conclui Holger Engert.
Amplificadores digiCLIP
Os amplificadores digiCLIP da HBM são ideais para aplicações de automação em ambiente industrial. Uma tecnologia estável e livre de ruídos caracteriza os módulos, oferecendo uma excepcional qualidade de medição. Os módulos de frequência portadora possibilitam medições confiáveis, sem ruídos de variáveis como força, deformação, torque e pressão. Em apenas alguns segundos o usuário pode adaptar a tecnologia de sensor ao amplificador. Cada módulo tem uma interface Profibus DP para comunicação, que pode ser usada para parametrização, aquisição da medição, diagnóstico remoto e backup. Um módulo adaptador Profibus separado está também disponível, oferecendo uma entrada padrão de conexão para o Profibus. Os módulos têm um processador interno de sinal digital para calcular de forma prática, a partir dos sinais de medição, as grandezas características como valores-limite, valores instantâneos, valores de pico. Este poderoso tratamento de sinal dispõe de um auto-monitoramento, o que alivia os esforços dos subseqüentes sistemas de automação. Com isso, torna-se possível uma implementação fácil de estruturas distribuídas. Ademais, com o Device Type Manager (DTM), que agora pode ser obtido gratuitamente, é possível, através de uma interface de usuário e a partir de um ponto central, a parametrização, operação e diagnóstico de todos os amplificadores digiCLIP instalados.
