德国南部的一家制药厂利用可视传感器在片剂填充过程中进行质量控制，以检查密封塞和定位环是否合适，不合格的包装管会自动被剔除。目前，该项目运作顺利。这套可视系统来源于实践中，并且可以应用于不同产品，也可以被无缝集成到已有的自动化架构中。
Hermes Arzneimittel公司的Wolfratshausen生产厂之所以会安装这套可视系统，是因为该厂原先的检查系统只是建立在一个简单的电子照片传感器基础上的，检查结果不是非常准确。反射型电子照片传感器虽然能够发现密封塞的存在，但检测不到塞子的具体位置和定位环的存在。因此经常会导致返工，特别是一些不合格产品需要重新解包装和重新包装才能达到密封要求。
为了解决这些问题，Hermes将其中的一个填充系统安装了西门子公司提供的一套Simatic VS110可视传感器。一套完整的包装系统包括传感器头（相机）、红外光照明系统和处理单元，经过设计，在任何情况下都可以发现没有密封的或密封不合格的包装管，并将不合格产品直接除去。
这套可视系统每分钟可检查120个包装管
继成功转变该包装生产线的监控系统后，Hermes Arzneimittel公司正试图将Simatic VS 110可视传感器用于其他生产线的包装质量控制上
Hermes Arzneimittel公司成立于1907年，自1994年来一直在生产泡腾维他命片。现在该产品的生产量已达到750万片每年，均包装成密封软管或长管。Hermes Arzneimittel公司销售的非处方药品有Optovit, Biolectra, Calcimed， Ajuta, Optolind等。同时公司还在Wolfratshausen和澳大利亚的另一个生产厂为全球的制药公司研发并生产药物。维他片的强势增长需求使公司从慕尼黑南部的Groesselohe搬到巴伐利亚高地的Wolfratshausen。Wolfratshausen有三种级别的13条全自动生产线。大约200名员工正在参与到将15吨原材料加工成半成品或成品的工作中。
安装有可视系统的包装生产线可处理两种包装管，直径分别为26.5mm和29mm，管长为75～175mm。新的检测系统需要具有很高的灵活性，能够快速转换到最小化甚至零生产的停工状态。
寻找完美的系统
对控制器的另一个约束就是可视传感器必须能够集成到已有的控制系统中。这也允许了将已有的多面板Simatic MP370接触单元用于安装并训练可视系统来处理新的产品。如果Hermes已经在控制系统中使用了专门的Simatic组件，这些问题都可以解决。
最完美的配件：传感器头（下），红外光照明系统（右）、分析器（左）共同组成了Simatic VS 110可视传感器系统
可视系统要求不只核查密封塞的存在，还要检查塞子和定位环的位置是否合适。填充生产线的传输带速度为5～15m/min，相当于每秒钟最多通过2个包装管。而Simatic可视传感器每秒可获得高达25个信号。
Simatic VS 110可视传感器用轮廓来区别定位合适和定位不当的密封塞
Hermes技术员在向上靠近传输带的适当位置安装了可视系统，输出带的一面是照相机，另一面是红外光照明系统，当包装管经过相机时，就会有引发信号使照明系统产生闪烁的红外光。相机会记录下密封塞和定位环的轮廓，而不受周围灯光的影响。数据会传递到处理单元，将照下的轮廓与存储的模板进行比较，来确定包装管是否合格。
系统通过可调参数Y值，来调节由于传送带的振动等引起的密封元件的位置错误。为了保证密封件位置的允许差异，用户可以设置一个差异模板，上下限分别为OK-A和OK-B，如果可允许的偏离值超过Q极限，系统就会认为这个密封塞或定位环安装位置不当，从而输出相应的信息。该信号可以被传输到PLC或直接传到控制阀，而无需额外的控制器就能自动产生解决方案。
传感器头用CCD芯片来捕获640× 480象素的信息，它有一个固定的镜头，只需要把分析器和红外照明器插进就可以。整个系统是不平稳的，操作中摇动级别可高至1g，撞击级别高达70g，温度为0～50℃。传感器头密封到65IP，照明单元达到40IP。
训练和成长
VS 110 分析器能存储15种不同的参考图片，允许该单元可和相应数量的不同产品共同使用。图片在电源出现问题时还可以保留。合适的参考图片和相关参数有的是从分析器本身选择的，也有的象Hermes公司那样，从控制填充线的多面板Simatic MP 370 触摸系统，Profibus DP fieldbus 和高级Simatic PLC中选择的。一些新的图片还可以直接或通过与处理单元连接的PC机添加到VS 110系统。Hermes工厂的PC机是触摸屏操作的，运行的是Windows CE系统，机器操作员很容易掌握该系统。
通过使用多面板Simatic MP 370 触摸系统进行远程控制，该系统可以很快识别出新产品的特点
在试运行中可能出现的错误可以通过远程方式得知，省去了到放有分析器的控制柜查找的麻烦。“在试车过程中西门子公司给予我们很大的支持，”站点的生产工程经理Helmut Jakolat说道。
“自2004年以来，我们的第一条装有可视系统的生产线已经开始可靠地运行，并且从未出现过问题。”Jakolat说道。“从那时起，进入下一个生产阶段的不合格包装管数量几乎降到零，而且我们能够保证我们只向客户提供密封完美的产品。”将来，该公司还计划将Simatic VS 110可视传感器的应用扩大到工厂的其他生产线。
原载PROCESS《流程工业》杂志
中国电子市场网 曹涵 推荐
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