Название: Автоматизация технологических процессов обработки металлов давлением - Курс лекций (Марченко В.Е.) Жанр: Машиностроительный Просмотров: 1924 |
2.2. системы управления автоматических линий
В состав автоматических линий входят ai регаты различного технологического назначения., связанные между собой транспортными устройствами и элементами, обеспечивающими выполнение заданного технологического процесса. Для обеспечения точного по месту и времени взаимодействия агрегатов и вспомогательных механизмов автоматических линий служат устройства, составляющие систему управления. Система управления линии разрабатывается на основе схемы технологического процесса и циклограммы работы оборудования. І [і-іклоірамма линии дает1 графическое изображение рабочего цикла, отображая все происходящие в линии процессы. При составлении циклограммы необходимо глубоко проанализирован, работу всех механизмов линии для тою, чтобы точно выбрать последовательность движений механизмов. От этого зависит производительность линии. А циклограмма отображает перемещения всех механизмов, причем эти перемещения покалываются it масштабе времени. Все движения механизмов можно разделить на совмещенные и несовмещенные. Сумма несовмещенных движений составляет один цикл работы линии. При составлении циклограммы необходимо сіремитт.ся уме ить время и количество несовмещенных движений. Уменьшить время цикла можно путем частичного совмещения несовмещенных движений, а также путем сокращения длины хода и увеличения скорости перемещения механизма. Построение системы управления должно учитывал, тип сіруктурной связи между отдельными агрегатами линии- Дли линий с жесткой сбязью(Рис,9), в которых четко определяемся рабочий цикл, система управления базируется на рабоїе кулачкового распределительного вала (например, линии с КГШП-iіеіюладка па любом прессе ведет к простою всей линии).
L Рис. 9. Автоматическая линия с жесткой связью (циклом) Н линиях с гибкой межагрегатной связью все основные ацэегаты работают без взаимной синхронизации во времени , и понятие "рабочий цикл линии" вообще теряет смысл (например^ линия штамповки лонжеронов рам КАМАЗа). При гибкой спя jи каждый агрегат работает в собственном цикле за счет межоперационных накопителей. Система управления линий с гибкой связью базируется на применении упоров, копиров, перфолент и перфокарт с широким использованием гидравлических, злекірических, злектроппых, пневматических средств. Совокупность управляющих команд, подаваемых системой управления автоматической линии, обеспечивает в автоматическом и наладочном режимах выполнение следующих функций: Управление работой отдельных встроенных в линию агрегатов (пресса, транспортеры, кантователи, накопи гели, нагревательные усіройстна для горячей штамповки л т.д.) для обеспечения их работы; Управление рабочим циклом линий и их участком из жестко сблокированных агрегатов для обеспечения заданной последовательности их работы; Взаимная блокировка независимо работающих агрегатов или участков линий для обеспечения заданного характера их взаимодействия; Быстрое обнаружение места и характера возникающих отказов для максимального сокращения длительности их устранения. Наряду с мим, система управления автоматических линий выполняет и некоторые дополнительные функции : — учет количества выпускаемых изделий; сигнализация о ходе процессов обработки и качестве изделий для облегчения работы обслуживающего персонала. Внедрение электроники в средства с и сте м управления вызвало разделение функций : на электронику и электроавтоматику почла га юте я. преимущественно функции подачи команд и контроля за их исполнение!*, исполнение сравнительно медлен j і і.їх команд осуществляется гидравликой, а быстрых — пневматикой. Развитие средств автоматики позволяет строить системы управления с оптимизацией режимов работы агрегатов, с самоприспособлением и самонастройкой режимов, придавая системам управлении не только функции исполнения программы, разработанной человеком, по и элементы программирования. Отдельные агрегаты, входящие в линию, имеют свои системы управления па базе упоров, реле времени с кулачками или копиров для выполнения определенного цикла. В этом цикле рабочему органу аірегата сообщается быстрый подвод, рабочая подача, быстрый обратный ход в исходное положение и останов (СТОП) с фиксацией конечных положении. Классификацию систем управления и блокировки можно представит ь в виде схемы (для средств автоматизации кузнечно-прессовых работ): Система управления ч блокировки
Прелохр анители
Рис.10. Классификация систем управления и блокировки
Средства предохранения служат для исключения поломки различных средств автоматизации или воздействия инерционных сил на захватные органы. Средства блокировки обеспечивают отключение привода в случае, если захватный орган занял неправильное положение относительно детали или инструмента, а также при отсутствии в нем детали. Средства управления обеспечивают включение и выключение привода или силового устройства захватного органа при получении сигналов готовности от стредств предохранения и блокировки. Механические системы управления широко применяются в прессах-автоматах многопозиционлых, гвоздильных, холодно высадочных; в подачах -валковых, клинороликовых, крючковых, револьверных, грейферных и др. Механические системы характерны для автоматизации процессов на одном агрегате. Привод их зачастую связан с приводом машины. При электрической, гидравлической и пневматической системе управления утірощастея преобразующий механизм. Привод средств автоматизации в них отдельный. Позі ому для автоматизации функций управления моїут применяться электронные устройства, чтО обеспечивает переход к программировании! технологического процесса, например : свободная копка па молотах и гидропрессах- вырубка различно расположенных однотипных отверстий в панелях радиоустройств; безотходная разделка листа на заготовки; горячая штамповка на горизонтально-ковочных машинах и элсктровысадочных машинах с применением про і рам миру ем ых мани ну ля торов и др. Кнопки уі іран. ієн и я
Путевые выключатели б) П р омежуточпое реле _РТТ РП РП рг if в) Элсктродвигатс ли
Электромагниты Контакторы К К JL -& I Переключатели Ь 1 1а Ь I I Реле времени PD РВ РВ "irif -в- Электромагнитные- муфты
< Флттплепленты, фотодиоды, герконЫ і
ST л о г ф и У ч н е к с ц к и и и е и О* Элетстромягнпт-ные плиты 1 п
Нагревателя
а) датчики б) передаточно- в) исполнительные преобразующие устройства устройства
Рис. 11. Элементы структурной схемы управления Це пи управления исполнительными или вспомогательными устройствами автоматической линии содержат повторяющиеся в различных сочетаниях стандартные или нормализованные элементы электроаппаратуры, из которых состоит структурная схема управления. Датчики(Рис. 1 1 .а)(кнопки управления, путевые вы ключа гели, переключатели и т.д.) фиксируют окончание предыдущего цикла путем преобразования механических или каких-либо физических действий в электрические команды -сигналы. Передаточно-преобразующие устройства (Рис .11.б) выполняют функцию передачи, распределения и комбинирования, усиления и инвертирования команд, і госту наго [цих от датчиков. Исполнительные устройства (Рис.11.в) служат для выполнения очередного элемента цикла. В ряде случаев, когда мощность исполнительных механизмов соизмерима с мощностью , коммутируемой датчиками при однозначных величинах токов и напряжений, преобразующие элементы исключаются, при лом датчики подают сигнал непосредственно исполнительному механизму. В схеме управления автоматической линией с жесткой межагрегатной связью схемы управления отдельных агрегатов имеют характер автономных подсистем. Они получают внешний сигнал на пуск данного агрегата, совершают полный заданный цикл персмешений с контролем по величине и последовательности, после чего отключают ся, і віданая сигнал об отработке своего цикла. Такой принцип реализуется па базе схем, работающих по упорам, а также посредством системы с распределительным валом, который после включения делает полный оборот и самовыключается. Системы управления рабочим циклом линии выполняют прежде всего функции синхронизации работы отдельных агрегатов, которые, согласно циклограмме работы линии, жестко сблокированы. Поэтому , если схемы управления работой отдельных ajperaтов обеспечивают выполнение отдельных «строк» циклограммы, то система управления линией обеспечивает их координацию по параметрам начала и окончания работы. Системы управления циклом автоматической линии разделяются на централизованные или зависимые, децентрализованные и смешанные,
|
|