显然，当你听到甜甜圈这个名字时，你首先想到的就是它卡卡圈坊．但对于那些对自动化和制造业感兴趣的人来说，如果你不熟悉卡卡圈坊的机器制造业务，你就会错过这家公司的很大一部分故事。
卡卡圈坊在这方面的运营并不是什么新鲜事，因为该公司从成立之初就设计和制造了专有机器。如今，该公司位于北卡罗来纳州温斯顿塞勒姆(Winston Salem)的总部占地105,000平方英尺。用于研究、设计、测试、工程和生产操作的制造设施。
约翰·普里迪，Krispy Kreme的制造经理，将G120套件安装到油炸圈饼机的油炸区。来源:西门子在那里建造的机器和加工设备使用西门子的驱动和控制系统，由卡卡圈坊的自动化工程顾问Think PLC集成。
Think PLC总裁鲍比•科尔(Bobby Cole)表示:“他们设计并制造了所有的生产机器，从挤出机、传送带到包装，包括他们著名的釉瀑布式生产线。”
科尔说，一个被挤压的甜甜圈在店里移动的速度是“非常、非常大的问题”。在整个过程中，酥油的温度保持在一个精确的范围内。甜甜圈的两面都要经过精确的秒数，冷却输送机在商店里的循环时间是固定的分钟数。”
通过改造更新
最近，卡卡圈坊一直在根据公司服务技术人员、门店经理和客户的见解，更新其制造业务。Krispy Kreme的设备制造主管帕特里克•贝特森(Patrick Betson)表示，这种反馈已经带来了几项改进，解决了正常运行时间和故障前平均时间增加的问题。
贝森说:“在工业4.0和物联网得到广泛宣传之前，鲍比·科尔和我经常谈论更先进的机器监控可能产生的数据。”“越来越明显的是，通过在我们的机器上集成最新的西门子驱动和控制，并使用Profinet通信连接它们，我们可以开始将这些数据投入工作。”
为了实现现有门店的持续自动化升级和改造，并计划在新门店推出设备，Think PLC需要确定在全球600多家门店中集成西门子Sinamics G120变频驱动(VFD)技术的最快、最经济的方式。
这使得贝特森和科尔开发了一套翻新工具，可以让每个商店快速地在现有的硬件上添加新的组件和软件。
Think PLC改造想法的关键是利用了已经在Krispy Kreme门店使用的西门子驱动器和控制器上使用的SD卡。这是一种可行的方法，因为卡卡圈坊在SD卡上保留了每家店独特的一套机械加工和加工参数。因此，商店只需要一家当地承包商来升级传统的控制面板，包括安全部件和电线。
贝特森和科尔用他们的技术改造套件概念在五天内改造了澳大利亚的每一家卡卡圈坊店。来源:西门子“该套件的主要目的是替换旧的西门子Micromaster驱动器西门子Sinamics G120驱动，”科尔解释道。“套件中的SD卡有我们修改过的软件;只要按几下开关，驱动器就会自动编程。完全没有控制经验的人可以将新软件重新加载到新的驱动器和新的plc中。”
根据Cole的说法，这个改装套件可以让商店在大约两个小时内更换驱动器和控制器，这大大节省了控制技术人员到Krispy Kreme商店进行工作所需的时间和成本。
为了证明这一改造套件的概念，Krispy Kreme和Think PLC在其位于北卡罗来纳州温斯顿-塞勒姆(Winston-Salem)的制造工厂测试了该套件的安装和使用情况，随后在该地区的多家门店进行了测试。在这些测试中，新的驱动器和plc安装顺利，SD卡自动更新并匹配所有以前的存储参数。为了进一步测试这一概念，Cole和Betson在五天内用这一工具对澳大利亚的每一家Krispy Kreme店(超过30家)进行了翻新。
弗莱控制
在油炸油炸圈饼的过程中，加热起酥油的泵送对保持最佳的油炸圈饼质量和产品数量至关重要。当流速没有保持在理想的常数时，粘度问题就会成为一个问题，因为面团屑无法从熔化的起酥油中适当过滤出来。这导致温度变化，导致热点的发展。
Sinamics G120驱动器解决了这些泵电机问题，同时报告每个电机的运行状态。该驱动器还确保泵电机温度保持在热损坏阈值以下。
Cole解释说，该驱动器可以通过设置和保持曲线的能力来解决泵电机的问题，以确保在低速和高速(从7赫兹到90赫兹)下最有效的流量。有了新的驱动器，“煎炸时间的准确性提高了12%，从而产生了更稳定的产品，更少的浪费，”他说。“这种驱动的一个很大的优势是，它可以让电机减速，而不会像通常那样让电机温度上升。当你在非常低的赫兹下运行电机时，它会产生大量的涡流。”它变得如此热，以至于你不能碰电机。当你过热的叠片马达，你大大降低了马达的寿命。但我们可以通过西门子TIA(完全集成自动化)门户监控每个驱动器，我们已经看到电流减少了近17%，电机的温度降低了34%。我们预计这将使每台泵的预期寿命增加一倍以上。”
Sinamics的G120驱动还通过三倍四倍冗余来解决工人安全问题，Cole说。“每个商店都在改造新的驱动器和plc，与现有的西门子安全监控电路集成，包括自动安全机制和E-stop按钮。例如，如果缩短泵上的软管破裂，流体会在100毫秒内停止流动。”
通过TIA进行远程访问
通过西门子TIA门户，Think PLC可以远程访问西门子G-120驱动器。
科尔描述说，通过智能手机使用TIA门户，就像站在Krispy Kreme商店的驱动器操作界面上一样。
一家商店每小时可以生产一千打甜甜圈。通过西门子TIA门户可以看到商店中的泵电机驱动性能，以诊断、故障排除、维护和防止生产流程中断。来源:西门子“当你打开驱动器的门时，一个大显示屏会显示出任何故障信息，”他说。“你选择了一条错误消息，然后你就会得到相关的错误代码，在过去，你需要在用户手册中查找这些代码。现在，您需要的所有信息——细节、要检查的内容、如何重置——都显示在屏幕上了。诊断屏幕可以帮助您调试问题。除此之外，故障和警报可以被记录到云中，这样就可以在一年内研究趋势，并识别和解决特定机器的故障。我还可以看看今天挤出机上有多少切口。我可以看到一天中在那台机器上发生了多少故障。我可以看到起酥油罐的平均温度。我可以打电话给当地的服务经理，说，‘嘿，下次你在那家商店做预防性维护时，你需要送一个新的泵电机，因为你在短时间内会出现多个故障。把这些部件装在你的卡车上，你就不需要再来一趟了。’”
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请参阅西门子G120X驱动系列． |
