La necessità di ridurre il consumo di energia si trasforma in un’occasione di guadagno
Rockwell Automation ha lavorato con Proplas International per aiutare il principale fornitore europeo di imballaggi di plastica rigida a ridurre i costi energetici di oltre £ 70.000 all’anno, con un periodo di recupero dell’investimento stimato in soli 14 mesi.
| Sommario Tredici macchine di stampaggio a iniezione, stiro e soffiaggio azionate da pompe idrauliche con motori a velocità costante per rispondere alla massima domanda idraulica. Si trattava di un funzionamento inefficiente, perché il consumo di energia rimaneva costante (e alto) mentre la domanda effettiva di energia variava. Il problema Rockwell Automation è stata incaricata di fornire una soluzione all’esistente processo di stampaggio di Proplas per ridurre i costi del consumo energetico. La soluzione Gli inverter Allen-Bradley PowerFlex 700 di Rockwell Automation sono stati installati per azionare i motori delle pompe Gli inverter hanno due velocità preregolate – una velocità più alta durante la massima domanda idraulica (quando gli stampi si aprono e si chiudono) e una velocità più bassa per le altre fasi del processo Su ogni macchina è stato installato un inverter collegato, a sua volta, a un micro PLC Pico Allen-Bradley per fornire una semplice logica di sequenziamento Risultati Prima della modifica, il consumo di energia di ogni macchina era di 40 kW, ma con l’installazione degli inverter si è ridotto di 11 kW Il risultato è una riduzione stimata dei costi energetici di oltre £ 70.000 all’anno, con un periodo di recupero di meno di 14 mesi |
Premessa
Il principale fornitore europeo di imballaggi in plastica rigida sta sfruttando i vantaggi di risparmio energetico grazie al retrofit di 13 macchine di stampaggio a iniezione, stiro e soffiaggio. Il fornitore dei servizi di engineering, Proplas International, ha equipaggiato le 13 macchine di stampaggio di vasetti e bottiglie in PET con inverter Allen-Bradley PowerFlex700 di Rockwell Automation, contribuendo a ridurre il consumo di energia di oltre il 27 percento.
Con sede a Burnley, nel Regno Unito, Proplas International si è costruita una solida reputazione nell’aiutare le industrie a diventare più efficienti – una necessità vitale nel mercato sempre più competitivo di oggi. Tra l’altro, la società è famosa per i suoi progetti di risparmio energetico, con particolare attenzione per lo stampaggio a iniezione di tutti i tipi, settore in cui Proplas è riconosciuta come leader assoluto.
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In un recente progetto, Proplas ha installato gli inverter PowerFlex 700 Allen-Bradley su 13 macchine di stampaggio a iniezione, stiro e soffiaggio del principale fornitore europeo di imballaggi in plastica rigida. Le macchine producono una gamma di bottiglie e vasetti in polietilene-tereftalato (PET) per l’industria alimentare – contenitori che vengono usati da vari importanti produttori oltre che da diversi supermarket per i loro prodotti alimentari a marchio.
Il processo di stampaggio a iniezione, stiro e soffiaggio viene utilizzato per la sua capacità di produrre contenitori di alta qualità. Nel processo, il polimero fuso fluisce nella cavità di iniezione per produrre la forma base (preforma) desiderata. Segue un periodo di condizionamento a una determinata temperatura dopo il quale la preforma è pronta per essere stirata e soffiata nella forma finale. La preforma viene trasferita all’area di soffiaggio e lo stampo di chiude. Una apposita asta viene introdotta per stirare la preforma in lunghezza, mentre la pressione differenziale dell’aria viene utilizzata per il soffiaggio. Infine, dopo un determinato tempo di raffreddamento, lo stampo si apre e il contenitore finito viene rimosso. In pratica, i quattro stadi vengono realizzati contemporaneamente con un carosello girevole di stampi.
Il direttore di Proplas, Stephen Anderson, commenta: “Le macchine erano azionate da pompe idrauliche, con motori impostati a velocità costante, in grado di assicurare la massima domanda idraulica – le fasi del processo in cui gli stampi si aprono e si chiudono. Ma si trattava di un processo inefficiente, perché il consumo di energia rimaneva costante (e alto) mentre la domanda effettiva di energia variava”.
Risparmio sui costi
La soluzione Proplas prevedeva l’installazione di inverter sui motori delle pompe, funzionanti a due velocità predeterminate – una velocità più alta durante la massima domanda idraulica, in corrispondenza dell’apertura e della chiusura degli stampi, e una velocità più bassa durante le altre fasi.
“Insieme alla società, abbiamo realizzato una serie di test per dimostrare il potenziale del sistema e convincerli che ci potevano essere importanti risparmi energetici e, quindi, economici” afferma Anderson. “Di conseguenza, ci è stato chiesto di installare gli inverter su 13 macchine di stampaggio della società”.
Per il retrofit, sono stati utilizzati 13 inverter PowerFlex 700 di Allen-Bradley, ognuno dei quali collegato a un micro PLC Pico Allen-Bradley per fornire una semplice logica di sequenziamento. La serie PowerFlex 700 è una famiglia di inverter ad alte prestazioni per usi generici. Semplici da installare, configurare e usare, offrono la flessibilità necessaria a rispondere alle esigenze di applicazioni che vanno dal semplice controllo della velocità al più esigente controllo della coppia.
“La coppia era una questione chiave in questa applicazione, perché il profilo è caratterizzato da picchi nella domanda di coppia che possono provocare l’intervento di molti altri inverter”, dice Anderson. “Gli inverter PowerFlex fornivano nell’applicazione reale la stessa coppia indicata nel datasheet e questo ci ha permesso di scegliere un prodotto di dimensioni più piccole senza alcun rischio di intervento o di stallo del motore, contribuendo a fornire al cliente ulteriori risparmi energetici”.
Continuando a parlare dell’uso degli inverter PowerFlex in questa applicazione, Anderson prosegue: “Le capacità degli inverter PowerFlex 700, accanto alla loro facilità d’uso e alla loro affidabilità, sono state le principali ragioni per cui ci siamo rivolti a Rockwell Automation. L’eccellente assistenza tecnica che abbiamo ricevuto non ha fatto altro che confermare la validità di quella decisione”. Rockwell Automation ha aiutato Proplas a ottimizzare l’uso delle risorse attraverso un efficace sistema di raccolta e analisi dei dati e l’immediata correzione di inefficienze ed errori.
Risultati
Per il cliente, tutto questo ha significato una serie di sostanziali risparmi energetici. Prima della modifica, il consumo di energia di ogni macchina era di 40 kW, ma con l’installazione degli inverter si è ridotto di 11 kW. Considerando un costo energetico di £ 500 per ogni kilowatt, il risparmio totale è di oltre £ 5000 su ogni macchina, con un periodo di recupero stimato di soli 14 mesi.
Per ulteriori informazioni, inviare una e-mail al seguente indirizzo: info_at@ra.rockwell.com con rif: Proplas
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