Zautomatyzowane systemy sterowania maszynami do cięcia metalu

Elektryczne układy sterowania obrabiarek do metalu przeznaczone są do:

• do realizacji procesów przyspieszania, hamowania, regulacji prędkości silników elektrycznych itp. (automatyczne sterowanie maszynami elektrycznymi);

• do wykonywania operacji sterowania napędami maszyn — uruchamianie, ustalanie sekwencji ruchów, zmiana kierunku ruchu itp. (automatyczna lub półautomatyczna kontrola operacyjna);

• do ochrony części maszyn i części przed uszkodzeniem itp. (automatyczna ochrona technologiczna).

W procesie cyklu technologicznego przetwarzania produktów na ogół stosuje się dwa tryby pracy: tryb ustawiania operacji i tryb przetwarzania produktów (główny).

Zgodnie z tym schemat sterowania elektrycznego przewiduje tryby i elementy sterowania głównego i regulacyjnego. Ponadto wiele maszyn jest wyposażonych w tryb zarządzania konfiguracją.

DO kontroli instalacji maszyn do cięcia metalu obejmuje wszystkie elementy kontrolne związane z instalacją i demontażem produktu, podejściem i wycofaniem narzędzia. Większość czynności konfiguracyjnych wymaga: wykonywania powolnych lub szybkich ruchów bez zmiany prędkości wybranej dla głównego elementu sterującego oraz wyłączenia blokady impulsów sterujących.

Przejście z regulacji głównej do regulacji strojenia może odbywać się bez dodatkowego przełączania (za pomocą oddzielnego sterowania przyciskami) lub przy użyciu przełącznika trybu.

TAK kontrola korekcji obejmuje kontrole związane ze skrawaniem obrabiarki, z ruchem normalnie nieruchomych zespołów maszyny przy przejściu do obróbki wyrobów innego rodzaju, ze sterowaniem poszczególnych agregatów, ze zmianą lub sprawdzeniem programu cyklu obróbki automatycznej .

W przeciwieństwie do czynności kontrolnych instalacji, które wykonuje osoba pracująca na maszynie, czynności regulacyjne w większości przypadków wykonuje instalator. Przejście do trybu regulacji odbywa się za pomocą przełączników regulacji umieszczonych oddzielnie od pozostałych elementów sterujących.

Elementarne funkcje sterowania ruchem i zabezpieczenia technologicznego

Do głównych funkcji zarządzania operacyjnego należą:

1) wybór poruszającego się ciała;

2) wybór trybu pracy lub programu cyklu automatycznego;

3) wybór prędkości poruszania się;

4) wybór kierunku ruchu;

5) uruchomienie;

6) przestań.

Wdrażanie tych funkcji odbywa się za pomocą kontroli w procesie operacji kontrolnych. Operacja sterująca może wykonywać pojedynczą funkcję lub kilka funkcji łącznie.

Grupowanie funkcji w określone kombinacje determinuje wybór systemu sterowania, konstrukcję organów kontrolnych oraz strukturę jednopętlowych schematów sterowania operacyjnego.

Łatwość sterowania zależy w dużej mierze od minimalnej liczby elementów sterujących dla danej kombinacji funkcji dla funkcji wyzwalającej oraz minimalnej liczby heterogenicznych funkcji wykonywanych przez każdy element sterujący.

Z drugiej strony, aby uprościć proces zarządzania operacyjnego i łańcuch słupkowy stosuje się różne sposoby łączenia funkcji sterowania w jednym korpusie W przypadku nieuchronności użycia dwóch (lub więcej) sterowań lub urządzeń elektromagnetycznych, pożądane jest zastosowanie rozdzielenia funkcji w celu uproszczenia schematów i konstrukcji.

Elektryczne układy sterowania mogą pełnić następujące funkcje automatycznego zabezpieczenia technologicznego maszyn do cięcia metalu:

1) zabezpieczenie przed pęknięciem części maszyny w przypadku zderzenia elementów ruchomych (w wyniku błędnych operacji sterowania lub z innych przyczyn);

2) zabezpieczenie powierzchni trących w przypadku niedostatecznego smarowania lub przegrzania (poprzez zdalną kontrolę temperatury);

3) ochrona narzędzia przed pęknięciem przy gwałtownym wzroście sił skrawania, a także przy nagłym zatrzymaniu ruchu głównego podczas podawania;

4) zabezpieczenie przed odrzuceniem w przypadku zatrzymania w trakcie przetwarzania.

Funkcje zabezpieczenia technologicznego mogą być realizowane przez urządzenia podłączone bezpośrednio do tego odcinka obwodu lub przez urządzenia z połączeń.

Komunikacja w elektrycznych systemach sterowania

Dystrybucja, wzmacnianie, powielanie i przekształcanie elektrycznych poleceń sterujących odbywa się poprzez bezpośrednie połączenia sterujące.

Blokowanie impulsów rozkazowych i kontrola wykonania rozkazu odbywa się poprzez sprzężenie zwrotne. Współdziałanie sterowań wykorzystujących te połączenia można przedstawić w postaci schematów blokowych sterowania. Kombinacja połączeń szeregowych takiego obwodu nazywana jest kanałem sterującym.

Schematy sterowania służą do selekcji i syntezy, a także do wyjaśnienia systemu sterowania.

Elektryczne systemy sterowania

Z punktu widzenia powiązań funkcjonalnych między elementami w łańcuchu sterowanie automatyczne może być niezależne lub zależne.

W przypadku sterowania niezależnego polecenie przejścia do następnej operacji jest wysyłane z końcowego elementu sterującego bez sprzężenia zwrotnego. Większość elementarnych niezależnych schematów sterowania działa w funkcji czasu.

Niezależne systemy sterowania różnią się od zależnych systemów sterowania mniejszą liczbą styków i okablowaniem maszyny. Ale z drugiej strony, w przypadku nieprawidłowości w działaniu systemu niezależnej kontroli, często dochodzi do rozbieżności w działaniach elementu dowodzenia i wykonawczego.

Zależne systemy sterowania dzielą się na dwa typy:

1) zamknięte;

2) z pośrednim sprzężeniem zwrotnym.

Zamknięty układ sterowania zależnego charakteryzuje się tym, że polecenie przejścia do następnej operacji, zatrzymania lub kontynuowania pracy w zmienionych warunkach jest wydawane przez siłownik (lub silnik) za pomocą sterowania ze sprzężeniem zwrotnym po przetworzeniu poprzedniego polecenia. Oto jak działa informacja zwrotna:

1) z przebytej odległości — za pomocą zwrotnic drogowych, czujników tętna, czujników położenia;

2) prędkości — używać przekaźnik prędkości lub tachogenerator;

3) z obiegu oleju w układzie smarowania — za pomocą przekaźnika biernego itp.

W obwodach sterowania przekaźnikowo-stykowego zależność tę można wyrazić dwoma znakami - spowodować przerwanie lub włączenie elementów obwodu. Zaletą zamkniętych obwodów sterowania jest duża dokładność, prawie całkowita gwarancja kolejności działania napędów, ponieważ bez wykonania poprzedniego polecenia nie ma następnego.

Wadą takich schematów jest konieczność zainstalowania odpowiednich urządzeń maszynowych oraz rozgałęzionych kabli maszynowych. Zamiar zmniejszenia sprzętu i okablowania doprowadził do zastosowania obwodów sterujących obwodów pośrednich.

W tych obwodach polecenie przejścia do następnej operacji jest wydawane przez elementy obwodu sterującego: np. pomiar prędkości napędu prądu stałego jest zastępowany pomiarem e. itp. v. silnik; sterowanie obiegiem oleju (przekaźnik jet) zostaje zastąpione pomiarem ciśnienia lub sterowaniem załączenia pompy itp.

Zamiar zmniejszenia sprzętu i okablowania doprowadził do zastosowania obwodów sterujących obwodów pośrednich.W tych obwodach polecenie przejścia do następnej operacji jest wydawane przez elementy obwodu sterującego: np. pomiar prędkości napędu prądu stałego jest zastępowany pomiarem e. itp. v. silnik; sterowanie obiegiem oleju (przekaźnik jet) zostaje zastąpione pomiarem ciśnienia lub sterowaniem załączenia pompy itp.