системы автоматизации
преобразователи частоты, регулятор напряжения, автоматика управления, умный дом, автоматика коттеджей, системы водоснабжения, вентиляции, комплексные системы автоматизации
Оглавление



О компании
 
  • Информация о компании
  •  
  • Технология автоматизации ICAN™
  •  
  • Концептуальный подход к автоматизации производства
  • продукция
    область применения
     
  • Удаленный мониторинг состояния силовых щитов
  • Автоматизированная система водоснабжения и полива
  • Автоматизация системы вентиляции цеха
  • Автоматизированная система управления теплицей
  • Автоматизация линии резки металла
  • Автоматизированная система управления дозаторами
  • Как сделать умный дом бесплатно?
  • технология автоматизации iCAN™
    Аналитический отдел
     
  • Распределенная система управления умным домом
  •  
  • Концепция компании Конвир
  •  
  • Автоматика позиционирования
  •  
  • История электричества
  •  
  • История автоматизированного электропривода
  •  
  • Перспективы развития автоматизированного электропривода
  •  
  • Перспективы использования беспроводных ZigBee - интерфейсов в электроприводе
  • вопрос-ответ
    Статьи

    Автоматика позиционирования

    Подавляющее число электроприводов приводов в настоящее время являются нерегулируемыми. К сожалению это касается и многих станочных электроприводов. В погоне за ложной дешевизной производители выпускают устаревшую технику, с низкой производительностью и потребительскими свойствами. Система управления многих подобных станков (или ее отдельные части, в частности, электропривод) выполнена на базе устаревшей релейно-контакторной аппаратуры, что не позволяет добиться  высокой надежности и точности обработки, а также функциональной гибкости. Для решения этой задачи нашей фирмой была проведена модернизация системы электропривода пильной рамки ленточнопильного станка с целью точного позиционирования пилы. Для управления двигателем был использован преобразователь частоты «iCAN» с вынесенным пультом управления, который обеспечивал оперативное управление приводом (пуск/остановка), установку нужного перемещения, а также настройку системы.

     

    Для точной отработки заданного перемещения пилы использовался контур положения, замкнутый по сигналу с импульсного датчика положения (ДП) и реализованный следующим образом:

     

     

    Рис. 1. Структура САУ в режиме отработки заданного перемещения

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    В этом режиме сигнал задания на частоту FЗАД является лишь заданием на максимальную частоту, до которой разгонится двигатель при отработке заданного перемещения. Окончательное (фактическое) задание на частоту fЗАД формируется регулятором положения таким образом, чтобы обеспечить заданную тахограмму разгона/торможения (рис. 2).

     

    После запуска двигатель начинает разгоняться до максимальной частоты FЗАД с постоянным ускорением aРАЗГ, которое определяется настройкой задатчика интенсивности (ЗИ) и затем выходит на установившийся режим работы. В процессе движения идет непрерывный расчет и сравнение двух величин: текущего рассогласования положения DS = SЗАД SТЕК и расчетного тормозного пути SТå, который зависит от текущей частоты вращения fВЫХ и темпа торможения aТОРМ, определяемого настройкой ЗИ. Задание положения и текущее положение устанавливаются в «см» с пульта управления. Оба эти параметра доступны для изменения как в состоянии «СТОП», так и в состоянии «РАБОТА». Как только текущее рассогласование DS станет меньше расчетного тормозного пути SТå, регулятор положения переходит в режим торможения путем уменьшения задания частоты с FЗАД до FДОТ – так называемой частоты «дотягивания», на которой осуществляется медленное приближение к заданному положению. Такой способ позволяет минимизировать перерегулирование. Как только рассогласование станет меньше допустимой ошибки DSОШ, двигатель выключается, но ПЧ остается в состоянии «РАБОТА», чтобы быть готовым к немедленной отработке нового задания положения. Допустимая ошибка регулирования DSОШ определяется в «см» отдельным параметром.

     

     

    Рис. 2. Тахограмма отработки заданного перемещения

    Процесс торможения состоит из двух этапов – линейного снижения выходной частоты от FЗАД до FДОТ (участок SЛ на рис. 2) и последующего медленного перемещения на частоте «дотягивания» до полной остановки двигателя (участок SД на рис. 2). При правильной настройке параметров ПЧ этот алгоритм обеспечивает отработку заданного перемещения без перерегулирования и колебаний. При небольших начальных рассогласованиях по положению двигатель может не успеть выйти на максимальную скорость и начнет тормозиться раньше (показано пунктиром на рис. 2). Расчет полного тормозного пути SТå в единицах счета квадратурных импульсов ДП осуществляется по формуле: , где:

    f*ВЫХ = fВЫХ/fНОМ – выходная частота в относительных единицах (от 0 до 1),

    f*ДОТ = fДОТ/fНОМ – частота «дотягивания» в относительных единицах (от 0 до 1),

    – коэффициент, численно равный числу импульсов ДП при торможении с номинальной скорости до нуля и зависящий от следующих параметров, которые доступны пользователю для редактирования:

    nНОМ – номинальная частота вращения вала двигателя в об/мин,

    ZДП – число импульсов (фронтов) на один оборот ДП,

    КР – коэффициент редукции между валом двигателя и валом ДП,

    fНОМ – номинальная выходная частота в Гц,

    aТОРМ – темп торможения в Гц/сек.

             SД – протяженность участка «дотягивания» в единицах счета импульсов ДП.

     

    Следует отметить, что из-за скольжения асинхронного двигателя реальное соотношение составляющих тормозного пути SЛ и SД будет отличаться от расчетных значений. Суть настройки регулятора положения заключается в том, чтобы сделать участок «дотягивания» минимальным на всем диапазоне частот вращения.

     

    В ходе экспериментов система управления была настроена таким образом, что обеспечивала позиционирование с точностью до 0,1 мм без перерегулирования. Сейчас ведется работа по автоматизации регулирования скорости подачи пильной головки относительно неподвижного бревна при условии максимальной загрузки двигателя пилы, а также управлению дополнительными электроприводами и системами контроля. Это позволит наиболее полно использовать мощность станка при распиловке и одновременно снизить нагрузку на оператора, т.к. карты распила будут выбираться автоматически. Статистика работы станка (например, объем продукции и пр.) хранится в памяти ПЧ и может быть выведена на дисплей пульта управления.

     

    Функция регулирования положения является лишь одним из режимов работы преобразователя частоты «iCAN». В общем случае ПЧ может работать в режиме разомкнутой системы автоматического управления (САУ), при котором выходная частота определяется лишь ее заданием.

     

    Блок-схема структуры управления для этого случая показана на рис. 3:

     

    Рис. 3. Структура разомкнутой САУ

    Сигнал задания на частоту fЗАД поступает на вход блока ограничения частоты и обхода резонансных зон. После пуска двигатель начинает плавно разгоняться от 0 до заданной величины. В дальнейшем, после преодоления нижнего ограничения Fмин, частота ограничивается интервалом [Fмин … Fмакс]. Также при необходимости осуществляется обход заданных резонансных зон (в текущей модификации ПЧ – одной зоны). Затем частота fОГР подается на вход задатчика интенсивности, назначение которого – ограничить ускорение, т.е. темп изменения выходной частоты fВЫХ при слишком быстром (например, скачкообразном) изменении сигнала задания. Помимо формирования чисто линейной траектории разгона/торможения имеется возможность добавления S-образной составляющей, ограничивающей «рывок» (вторую производную скорости). Полученное значение выходной частоты fВЫХ поступает далее в блок расчета выходного напряжения UВЫХ(f), формирующего закон управления двигателем. Еще одним режимом работы ПЧ «iCAN» является режим замкнутой САУ, который применяется для поддержания/регулирования заданной технологической переменной (давления, скорости, концентрации и т.п.) с помощью внешних сигналов обратных связей (рис. 4). Сигнал задания на технологическую переменную QЗАД поступает на сумматор, где к нему прибавляется сигнал положительной ОС (QПОС) и вычитается сигнал отрицательной ОС (QООС). Каждый из сигналов ОС может быть дополнительно умножен на свой коэффициент усиления (параметры Кпос и Коос). Далее сигнал рассогласования Q = QЗАД + QПОС – QПОС умножается на общий коэффициент усиления Кобщ и поступает на вход пропорционально-интегрального (ПИ) регулятора. Настройка регулятора осуществляется с помощью пропорционального коэффициента (Кп) и интегральной составляющей (Ки), которая обратно пропорциональна постоянной времени интегрирования ТИ и задает темп изменения выходного сигнала регулятора. Полученная величина ограничивается снизу – параметр (РегМин), и сверху – параметр (РегМкс). Полученный сигнал задания на частоту fЗАД далее обрабатывается аналогично структуре разомкнутой САУ (рис. 3).

     

    Рис. 4 Структура замкнутой САУ

    Что характерно, все эти сложные законы регулирования реализованы только одним преобразователем частоты iCAN! Все сигналы с конечных выключателей заводятся на блок дискретного ввода-вывода. С пульта управления может задаваться карта оптимальных распилов в зависимости от диаметра бревна. Система снабжена фискальной памятью запоминающей количество полученных досок за смену.

     
     
        Компания «Конвир»
    комплексные системы автоматизации
    Москва,
    ул. Ленинская слобода, д.26, стр.1
    тел.: (495) 744-28-49
    отдел продаж: [email protected]


    сайт веб дизайнера - ideashunter
    Преобразователь частоты высокого напряжения
    На правах рекламы: Наши вакансии представлены на KalugaJob.com;Найти работу легко - обучение логистике в Москве. Профессиональный риэлтор.;садхана порно видео изнасилование в попу | Узбекские проститутки в питере.