Toimilaitteet valimoautomaatiojärjestelmissä

Automaattisten prosessinohjausjärjestelmien toimilaitteet on suunniteltu vaikuttamaan suoraan ohjattavaan kohteeseen tai sen ohjauksiin.

Vaatimukset

Asemien on täytettävä seuraavat vaatimukset:

• niillä on mahdollisimman lineaariset staattiset ominaisuudet;

• niillä on riittävä teho saattaa ohjausobjekti tai sen elimet liikkeelle kaikissa toimintatavoissa;

• niillä on vaadittu suorituskyky;

• varmistaa tuotannon arvon yksinkertaisin ja taloudellisin sääntely;

• on alhainen ohjausteho.

Ominaisuudet valimoissa työskennellessä

Valimoprosessien automaatiojärjestelmille on ominaista kaksi ohjaustilaa: kauko-ohjaus ja automaattinen.

Kauko-ohjausjärjestelmien käytöissä tärkeimmät indikaattorit ovat energia, lisäksi vaaditaan toiminnallisia, rakenteellisia ja taloudellisia ominaisuuksia.

Automaattisten ohjausjärjestelmien käytöille tärkeimmät ovat niiden staattiset ja dynaamiset ominaisuudet, jotka vaikuttavat säädön vakauteen ja laatuun. Nämä valuprosessien automaatiojärjestelmien toimilaitteiden valinnan ominaisuudet on otettava huomioon niiden suunnittelussa.

Taajuusmuuttajien (kaukosäätimen) tärkeimmät energiaparametrit ovat nimellismomentti (nimellisohjauksessa kehittynyt voima) ja käynnistysmomentti (nimellisen ohjaussignaalin vaikutuksesta päällekytkentähetkellä kehittynyt voima).

Käynnistysmomentin suhde käyttölaitteen pienennettyyn hitausmomenttiin määrää sen hitausvoiman, eli ajan liikkeen alkamisesta lähtöelementin nimellisliikenteeseen vakaassa tilassa. Kiihdytysajan lyhentämiseksi käynnistysmomentti ei saa ylittää 2–2,5 nimellismomenttia.

Paikkaohjausjärjestelmissä, joissa ohjaustoiminnolla on kaksi asetuspistettä, toimilaitteiden on tarjottava mahdollisuus muuttaa ohjaustoimintoa maksimiarvosta.

Vakionopeussäätimillä varustetuissa järjestelmissä kohteen ohjausvaikutus määräytyy säätökappaleen liikeajan mukaan, jonka permutaationopeus riippuu toimilaitteiden teknisistä tiedoista.

Suhteellisissa ohjausjärjestelmissä kohteen ohjausvaikutus on verrannollinen parametrin poikkeamaan asetetusta arvosta ja suhteellisuustekijä riippuu toimilaitteen, jarrulaitteiden rakenteesta ja laukaisun jälkeen laukaisun jälkeen.

Useissa valimoprosessien automaattisissa ohjausjärjestelmissä toimilaitteet ovat säätimen asennon palautetta. Taajuusmuuttajien staattisten ja dynaamisten ominaisuuksien edistynyt arviointi suoritetaan ottaen huomioon niiden tarkkuus ja nopeus.

Toimilaitteita suunniteltaessa on tarpeen asettaa sen lähtölaitteen liikenopeus nimelliskuormalla ja ohjaussignaali, joka vastaa lähtölaitteen nimellisliiken- teen nopeutta.

Valimoautomaatiojärjestelmissä käytetään monenlaisia ​​toimilaitteita. Suunnittelun mukaan ne on jaettu sähkömekaanisiin, sähkömagneettisiin, hydraulisiin, pneumaattisiin ja yhdistettyihin.

Sähkömekaaniset käyttölaitteet

Sähkömekaanisia käyttölaitteita käytetään ohjaamaan erilaisia ​​automaatiojärjestelmien pysäytys- ja säätötyökappaleita. Sarjat voivat sisältää sähkömoottorin, vaihteiston, rajakytkimet, vääntömomenttia rajoittavan kytkimen ja takaisinkytkentäanturin.

Sähkömekaaniset käyttölaitteet sisältävät laitteet kauhojen kääntämiseen automaattiseen kaatoon, suppilojen avaamiseen ja sulkemiseen punnitusannostelijoille sekoitus- ja sekoitusjärjestelmissä, lataussulatoissa jne.

Näissä valuprosesseissa sähkömekaaniset käyttölaitteet tarjoavat:

• sähkökäytön kauko- tai automaattinen käynnistys "Sulje"- ja "Avaa"-käynnistyspainikkeilla;

• sähkökäytön pysäyttäminen mihin tahansa väliasentoon rajakytkimien painikkeiden tai koskettimien avulla;

• hätäpysäytys kriittisen ylikuormituksen sattuessa;

• kauko-valomerkinanto työkappaleen päätyasennoista (hissi, suppilon pohja, kaatokauha jne.);

• muiden mekanismien aiheuttama sähköinen esto.

Sähkömagneettiset asemat

Sähkömagneettiset käyttölaitteet ovat sähkömagneetin ja sen liikuttaman mekaanisen laitteen yhdistelmä. Ne antavat eteenpäin liikkeen ohjatun elimen käyttövoimalle.

Sähkömagneettisia toimilaitteita käytetään ohjaamaan venttiilejä, portteja, venttiilejä ja keloja automaatiojärjestelmissä, jotka säätelevät kupolisuihkujen syöttöä, lämmitystä, happisyöttöä teräksenvalmistusprosessissa, järjestelmissä, joissa käytetään sähköhydrauliset tai sähköpneumaattiset laitteet, jossa solenoidi liikuttaa ohjausventtiiliä jne.

Solenoidiventtiilien ja venttiilien haittana on, että lähes välittömällä kytkennällä voi syntyä vesivasara.

Hydrauliset voimansiirrot

Hydraulisia toimilaitteita käytetään laajalti automaattisissa valulinjoissa ja -järjestelmissä, koska ne mahdollistavat merkittävät lyhytaikaiset 5-7-kertaiset ylikuormitukset, niillä on suuret lähtömomentit (voimat) pienissä koossa ja ne voivat tarjota yli 20 000 rad:n kulmakiihtyvyyttä. / s .

Yleisimmin käytetyt hydrauliset mäntäkäytöt, joissa työnesteenä käytetään öljyöljyjä, synteettisiä nesteitä, alkoholi-glyseriiniseosta jne.

Valujärjestelmissä yleisimmin käytetyt mäntäkäytöt ovat yksi- ja kaksitoimisia.

Hydraulikäyttöjen haittoja ovat niiden suuri massa, merkittävä ohjauksen tehonkulutus ja vaikeudet onnettomuuksien eliminoinnissa.

Eräiden keskeisten puutteiden korjaamiseksi jarrutustavan ja -lain valinta sekä valimossa käytettävien hydraulisylinterien jarrulaitteiden suunnitteluparametrien laskeminen ovat erityisen tärkeitä.

Tiettyjen hydraulisylinterien ja jarrulaitteiden valinta määräytyy niiden toimintatavan mukaan. Alhaisilla nopeuksilla on sallittua käyttää ajohydrauliikkasylintereitä ilman jarrulaitteita rakenteiden tai laitteiden liikkuvien osien jarrutuksessa rajoitinta vasten. Kun työnopeus nousee arvoon 80 mm / s, on käytettävä jarrulaitteita.

Pneumaattiset käyttölaitteet

Pneumaattiset käyttölaitteet rakenne samalla tavalla kuin hydrauliikka. Niiden erot ovat työväliaineen (kaasun ja nesteen) ominaisuuksissa.Kaasun kokoonpuristuvuus vaikuttaa negatiivisesti järjestelmän toimintaan erityisesti merkittävissä kuormituksessa ja kiihtyvyydessä.

Pneumaattiset käyttölaitteet on jaettu mäntään ja kalvoon. Pneumaattiset mäntätoimilaitteet ovat yleisiä valimoissa niiden yksinkertaisuuden ja alhaisten kustannusten vuoksi.

Samaan aikaan valuprosessien aggressiivinen ympäristö pakottaa suunnittelijat kehittämään erityisiä pneumaattisia sylintereitä automaattisia valukoneita varten. Tällaiset pneumaattiset sylinterit valmistetaan suljetussa rakenteessa, jossa niiden tangot eivät joudu kosketuksiin ympäristön kanssa.

Ne käyttävät yksisuuntaisia ​​sylintereitä, jotka on yhdistetty yhdellä telineellä ulostuloakselin vaihteeseen. Kampi muuttaa akselin pyörimisen lineaariseksi liikkeeksi, ja vaikka kaksoismuunnos johtaa tehon menetykseen, nämä mekanismit ovat kestäviä.

Yhdistetyt toimilaitteet

Feston uusilla laitteilla voit ratkaista tehtäviä yksinkertaisilla moottoroiduilla liikkeillä ja älykkäästi vaihtaa tietoja ohjaimesta PLC:hen IO-Linkin kautta. Tässä sähkökäyttöjen sarjassa yhdistyvät pneumatiikan yksinkertaisuus ja sähköautomaation edut.

Simplified Motion -sarjan sähkökäytöt ovat liikeratkaisuja, joissa on integroitu moottorointi ja ohjaus yksinkertaisiin tehtäviin. Niiden avulla voit käyttää ja ottaa käyttöön ilman ohjelmistoja "plug and play" -periaatteella.

Syöttö- ja paluunopeuden, käyttövoiman, pääteasennon, vaimennuksen ja manuaalisen ohjauksen parametrit voidaan asettaa suoraan taajuusmuuttajaan fyysisten painikkeiden avulla.

Valinta

Kun valitset toimilaitteita valimoautomaatiojärjestelmiin, ota huomioon niiden nopeus, tehokkuus ja hiljainen toiminta. Jokainen näistä mittareista voi tavalla tai toisella olla tärkeä tietyn automaatioongelman ratkaisemisessa.

On kuitenkin yksi pääkriteeri, jota tulisi suosia minkä tahansa toimilaitteen suunnittelussa tai valinnassa – se on korkea luotettavuus.

Tässä suhteessa on suositeltavaa käyttää laajemmin, aina kun mahdollista, sähkömagneettisia ja sähkömekaanisia käyttöjä yksinkertaisilla kinemaattisilla järjestelmillä.

Hydraulisia tai pneumaattisia käyttöjä käytettäessä tulee kiinnittää huomiota tiivistyslaitteiden luotettavuuteen ja liikkuvien osien massan pienentämiseen.

Katso myös: Tekniset mittaus- ja ohjausvälineet valimossa