Hệ thống điều khiển tự động cho máy cắt kim loại
Hệ thống điều khiển điện của máy cắt kim loại được thiết kế:
-
để thực hiện các quá trình tăng tốc, phanh, điều chỉnh tốc độ của động cơ điện, v.v. (điều khiển tự động máy điện);
-
để thực hiện các hoạt động điều khiển các bộ truyền động của máy — khởi động, thiết lập chuỗi chuyển động, thay đổi hướng chuyển động, v.v. (điều khiển vận hành tự động hoặc bán tự động);
-
để bảo vệ các bộ phận, chi tiết máy khỏi hư hỏng, v.v. (bảo vệ công nghệ tự động).
Trong quy trình của chu trình công nghệ gia công sản phẩm thường sử dụng hai chế độ thao tác: chế độ thao tác thiết lập và chế độ gia công sản phẩm (chính).
Theo đó, sơ đồ điều khiển điện cung cấp các chế độ và thành phần của điều khiển chính và điều chỉnh. Ngoài ra, nhiều máy được cung cấp chế độ quản lý thiết lập.
DO kiểm soát việc lắp đặt máy cắt kim loại bao gồm tất cả các yếu tố kiểm soát liên quan đến việc lắp đặt và tháo sản phẩm, tiếp cận và rút dụng cụ. Hầu hết các hoạt động thiết lập đều yêu cầu: thực hiện các chuyển động chậm hoặc nhanh mà không thay đổi tốc độ đã chọn cho điều khiển chính và tắt khóa xung lệnh.
Việc chuyển đổi từ điều khiển chính sang điều khiển điều chỉnh có thể được thực hiện mà không cần chuyển đổi bổ sung (với điều khiển nút riêng) hoặc sử dụng công tắc chế độ.
CÓ, kiểm soát hiệu chỉnh bao gồm các kiểm soát liên quan đến việc cắt máy công cụ, với chuyển động của các bộ phận máy cố định thông thường khi chuyển sang chế biến các sản phẩm thuộc loại khác, với sự kiểm soát của từng bộ phận, với việc thay đổi hoặc kiểm tra chương trình của chu kỳ xử lý tự động .
Không giống như các thao tác điều khiển lắp đặt do người làm việc trên máy thực hiện, các thao tác điều chỉnh trong hầu hết các trường hợp do người lắp đặt thực hiện. Việc chuyển sang chế độ điều chỉnh có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các công tắc điều chỉnh được đặt riêng biệt với các điều khiển khác.
Các chức năng cơ bản của kiểm soát vận hành và bảo vệ công nghệ
Các chức năng chính của quản lý vận hành bao gồm:
1) sự lựa chọn của một cơ thể chuyển động;
2) lựa chọn chế độ vận hành hoặc chương trình chu trình tự động;
3) lựa chọn tốc độ di chuyển;
4) lựa chọn hướng di chuyển;
5) phóng;
6) dừng lại.
Việc thực hiện các chức năng này được thực hiện với sự trợ giúp của các điều khiển trong quá trình thực hiện các hoạt động điều khiển. Một thao tác điều khiển có thể thực hiện một chức năng đơn lẻ hoặc kết hợp nhiều chức năng.
Việc nhóm các chức năng trong các kết hợp nhất định xác định việc lựa chọn hệ thống điều khiển, thiết kế các bộ phận điều khiển và cấu trúc của sơ đồ điều khiển vận hành một vòng.
Mức độ dễ điều khiển phần lớn được xác định bởi số lượng điều khiển tối thiểu cho một tổ hợp chức năng nhất định cho chức năng kích hoạt và số lượng chức năng không đồng nhất tối thiểu được thực hiện bởi mỗi điều khiển.
Mặt khác, để đơn giản hóa quá trình quản lý tác nghiệp và chuỗi trụ cột các cách khác nhau được sử dụng để kết hợp các chức năng điều khiển trong một cơ thể.Trong trường hợp không thể tránh khỏi việc sử dụng hai (hoặc nhiều) bộ điều khiển hoặc thiết bị điện từ, nên sử dụng cách tách chức năng để đơn giản hóa sơ đồ và cấu trúc.
Hệ thống điều khiển điện có thể thực hiện các chức năng bảo vệ công nghệ tự động sau đây của máy cắt kim loại:
1) bảo vệ chống vỡ các bộ phận của máy trong trường hợp va chạm của các bộ phận chuyển động (do thao tác điều khiển không chính xác hoặc vì các lý do khác);
2) bảo vệ bề mặt cọ xát trong trường hợp bôi trơn không đủ hoặc quá nóng (thông qua điều khiển nhiệt độ từ xa);
3) bảo vệ dụng cụ khỏi bị gãy khi tăng mạnh lực cắt, cũng như dừng đột ngột chuyển động chính trong khi cho ăn;
4) bảo vệ chống từ chối khi dừng trong quá trình xử lý.
Các chức năng bảo vệ công nghệ có thể được thực hiện bởi các thiết bị được kết nối trực tiếp với phần này của mạch hoặc bởi các thiết bị từ các kết nối.
Truyền thông trong hệ thống điều khiển điện
Việc phân phối, khuếch đại, nhân và biến đổi các lệnh điều khiển điện được thực hiện thông qua các kết nối điều khiển trực tiếp.
Khóa các xung lệnh và điều khiển thực hiện lệnh được thực hiện bằng phản hồi. Sự tương tác của các điều khiển sử dụng các kết nối này có thể được hiển thị dưới dạng sơ đồ khối điều khiển. Sự kết hợp của các kết nối nối tiếp của một mạch như vậy được gọi là kênh điều khiển.
Lưu đồ điều khiển được sử dụng để lựa chọn và tổng hợp cũng như để giải thích hệ thống điều khiển.
Hệ thống điều khiển điện
Từ quan điểm về mối quan hệ chức năng giữa các yếu tố trong chuỗi, điều khiển tự động có thể độc lập hoặc phụ thuộc.
Trong điều khiển độc lập, lệnh chuyển sang hoạt động tiếp theo được gửi từ phần tử điều khiển cuối cùng mà không có phản hồi. Hầu hết các sơ đồ điều khiển độc lập cơ bản hoạt động như một hàm của thời gian.
Hệ thống điều khiển độc lập khác với hệ thống điều khiển phụ thuộc ở chỗ ít tiếp điểm hơn và ít dây máy hơn. Nhưng mặt khác, trong trường hợp có sự bất thường trong hoạt động của sơ đồ kiểm soát độc lập, thường có sự khác biệt trong hành động của các yếu tố chỉ huy và điều hành.
Hệ thống điều khiển phụ thuộc được chia thành hai loại:
1) đóng cửa;
2) với phản hồi trung gian.
Một hệ thống điều khiển phụ thuộc khép kín được đặc trưng bởi thực tế là lệnh chuyển sang hoạt động tiếp theo, dừng hoặc tiếp tục làm việc trong các điều kiện thay đổi được đưa ra bởi bộ truyền động (hoặc động cơ) sử dụng điều khiển phản hồi sau khi xử lý lệnh trước đó. Đây là cách phản hồi hoạt động:
1) từ quãng đường đã đi — với sự trợ giúp của công tắc đường, cảm biến xung, cảm biến vị trí;
2) tốc độ — sử dụng rơle tốc độ hoặc tachogenerator;
3) từ sự lưu thông của dầu trong hệ thống bôi trơn — với sự trợ giúp của rơle phản ứng, v.v.
Trong các mạch điều khiển tiếp điểm rơle, sự phụ thuộc này có thể được thể hiện bằng hai dấu hiệu - gây ra sự gián đoạn hoặc bao gồm các phần tử của mạch. Ưu điểm của mạch điều khiển kín là độ chính xác cao, đảm bảo gần như hoàn toàn về trình tự hoạt động của các bộ truyền động, vì không thực hiện lệnh trước thì không có lệnh tiếp theo.
Nhược điểm của các sơ đồ như vậy là cần phải lắp đặt thiết bị máy thích hợp và cáp máy phân nhánh. Ý định giảm phần cứng và hệ thống dây dẫn đến việc sử dụng các mạch điều khiển mạch trung gian.
Trong các mạch này, lệnh để tiến hành thao tác tiếp theo được đưa ra bởi các phần tử của mạch điều khiển: ví dụ: phép đo tốc độ của ổ đĩa DC được thay thế bằng phép đo e. vân vân. v. động cơ; kiểm soát tuần hoàn dầu (rơle phản lực) được thay thế bằng đo áp suất hoặc kiểm soát kích hoạt bơm, v.v.
Ý định giảm phần cứng và hệ thống dây dẫn đến việc sử dụng các mạch điều khiển mạch trung gian.Trong các mạch này, lệnh để tiến hành thao tác tiếp theo được đưa ra bởi các phần tử của mạch điều khiển: ví dụ: phép đo tốc độ của ổ đĩa DC được thay thế bằng phép đo e. vân vân. v. động cơ; kiểm soát tuần hoàn dầu (rơle phản lực) được thay thế bằng đo áp suất hoặc kiểm soát kích hoạt bơm, v.v.