แอคชูเอเตอร์ในระบบอัตโนมัติของโรงหล่อ

แอ็คทูเอเตอร์ในระบบควบคุมกระบวนการอัตโนมัติได้รับการออกแบบให้มีผลโดยตรงต่อวัตถุควบคุมหรือการควบคุมของมัน

ความต้องการ

ไดรฟ์ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดต่อไปนี้:

• มีลักษณะคงที่เชิงเส้นมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

• มีกำลังเพียงพอที่จะทำให้วัตถุควบคุมหรืออวัยวะของวัตถุเคลื่อนไหวในทุกโหมดการทำงาน

• มีประสิทธิภาพตามที่กำหนด

• เพื่อให้แน่ใจว่ามีการควบคุมมูลค่าการผลิตที่ง่ายและประหยัดที่สุด

• มีกำลังพวงมาลัยต่ำ

คุณสมบัติเมื่อทำงานในโรงหล่อ

ระบบอัตโนมัติสำหรับกระบวนการหล่อมีลักษณะเฉพาะโดยมีโหมดการควบคุมสองโหมด: ระยะไกลและอัตโนมัติ

สำหรับไดรฟ์ในระบบควบคุมระยะไกล ตัวบ่งชี้หลักคือพลังงาน นอกจากนี้ จำเป็นต้องมีลักษณะการทำงาน โครงสร้าง และเศรษฐกิจ

สำหรับไดรฟ์ในระบบควบคุมอัตโนมัติ สิ่งที่สำคัญที่สุดคือคุณสมบัติคงที่และไดนามิก ซึ่งส่งผลต่อความเสถียรและคุณภาพของการควบคุม คุณลักษณะเหล่านี้ของการเลือกแอคทูเอเตอร์ในระบบอัตโนมัติสำหรับกระบวนการหล่อจะต้องนำมาพิจารณาในการออกแบบ

พารามิเตอร์พลังงานหลักของไดรฟ์ (รีโมทคอนโทรล) คือแรงบิดเล็กน้อย (แรงที่เกิดขึ้นที่ส่วนควบคุมเล็กน้อย) และแรงบิดเริ่มต้น (แรงที่เกิดขึ้นในขณะที่เปิดสวิตช์ภายใต้การกระทำของสัญญาณควบคุมที่ระบุ)

อัตราส่วนของแรงบิดเริ่มต้นต่อโมเมนต์ความเฉื่อยที่ลดลงของไดรฟ์จะเป็นตัวกำหนดความเฉื่อย นั่นคือ เวลาตั้งแต่เริ่มเคลื่อนที่จนถึงความเร็วที่กำหนดของการเคลื่อนที่ของชิ้นส่วนเอาท์พุตในสภาวะคงที่ เพื่อลดเวลาในการเร่งความเร็ว แรงบิดเริ่มต้นไม่ควรเกิน 2 — 2.5 แรงบิดที่กำหนด

ในระบบควบคุมตำแหน่งที่การดำเนินการควบคุมมีสองค่าที่ตั้งไว้ แอคทูเอเตอร์ต้องจัดเตรียมความสามารถในการเปลี่ยนการดำเนินการควบคุมจากค่าสูงสุด

ในระบบที่มีตัวควบคุมความเร็วคงที่ การควบคุมการทำงานของวัตถุจะถูกกำหนดโดยเวลาของการเคลื่อนที่ของตัวควบคุม ซึ่งความเร็วในการเปลี่ยนรูปจะขึ้นอยู่กับข้อมูลทางเทคนิคของแอคชูเอเตอร์

ในระบบควบคุมแบบสัดส่วน การดำเนินการควบคุมบนวัตถุจะเป็นสัดส่วนกับการเบี่ยงเบนของพารามิเตอร์จากค่าที่ตั้งไว้ และปัจจัยสัดส่วนขึ้นอยู่กับการออกแบบของแอคทูเอเตอร์ อุปกรณ์เบรก และหลังจากการเดินทางครั้งแล้วครั้งเล่า

ในระบบควบคุมอัตโนมัติหลายระบบสำหรับกระบวนการหล่อ แอคทูเอเตอร์จะได้รับการตอบรับเกี่ยวกับตำแหน่งของเรกูเลเตอร์ การประเมินขั้นสูงของคุณสมบัติคงที่และไดนามิกของไดรฟ์จะดำเนินการโดยพิจารณาจากความแม่นยำและความเร็ว

เมื่อออกแบบแอคชูเอเตอร์จำเป็นต้องตั้งค่าความเร็วในการเคลื่อนที่ของอุปกรณ์เอาต์พุตที่โหลดเล็กน้อยและสัญญาณควบคุมที่สอดคล้องกับความเร็วการเคลื่อนที่ของอุปกรณ์เอาต์พุต

แอคทูเอเตอร์หลากหลายชนิดถูกนำมาใช้ในระบบอัตโนมัติของโรงหล่อ โดยการออกแบบจะแบ่งออกเป็นระบบเครื่องกลไฟฟ้า, แม่เหล็กไฟฟ้า, ไฮดรอลิก, นิวแมติกและรวมกัน

ไดรฟ์ระบบเครื่องกลไฟฟ้า

ไดรฟ์ระบบเครื่องกลไฟฟ้าใช้เพื่อควบคุมการหยุดและควบคุมการทำงานของระบบอัตโนมัติต่างๆ ชุดอุปกรณ์อาจรวมถึงมอเตอร์ไฟฟ้า กล่องเกียร์ ลิมิตสวิตช์ คลัตช์จำกัดแรงบิด และเซ็นเซอร์ป้อนกลับ

ไดรฟ์ระบบเครื่องกลไฟฟ้าประกอบด้วยอุปกรณ์สำหรับหมุนถังสำหรับการเทอัตโนมัติ การเปิดและปิดกรวยสำหรับตู้ชั่งน้ำหนักในระบบผสมและผสม โรงหลอมแบบชาร์จ ฯลฯ

ในกระบวนการหล่อเหล่านี้ ไดรฟ์ระบบเครื่องกลไฟฟ้ามี:

• การสตาร์ทไดรฟ์ไฟฟ้าจากระยะไกลหรืออัตโนมัติโดยใช้ปุ่มเริ่ม "ปิด" และ "เปิด"

• การหยุดไดรฟ์ไฟฟ้าในตำแหน่งกึ่งกลางโดยใช้ปุ่มหรือหน้าสัมผัสของลิมิตสวิตช์

• การปิดเครื่องฉุกเฉินในกรณีที่มีการโอเวอร์โหลดที่สำคัญ

• สัญญาณไฟระยะไกลของตำแหน่งสิ้นสุดของตัวเครื่อง (ลิฟต์ ด้านล่างของถัง ทัพพีเท ฯลฯ ;

• การปิดกั้นทางไฟฟ้าโดยกลไกอื่นๆ

ไดรฟ์แม่เหล็กไฟฟ้า

ไดรฟ์แม่เหล็กไฟฟ้าเป็นการรวมกันของแม่เหล็กไฟฟ้ากับอุปกรณ์เชิงกลที่เคลื่อนที่ด้วย พวกเขาส่งการเคลื่อนไหวไปข้างหน้าเพื่อขับเคลื่อนอวัยวะที่ควบคุม

แอคชูเอเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้าถูกใช้เพื่อควบคุมวาล์ว ประตู วาล์ว และแกนม้วนในระบบอัตโนมัติสำหรับควบคุมการจ่ายโดมเจ็ต การทำความร้อน การจ่ายออกซิเจนในกระบวนการผลิตเหล็ก ในระบบที่ใช้ อุปกรณ์อิเล็กโทร-ไฮดรอลิคหรืออิเล็กโทร-นิวแมติกส์ซึ่งโซลินอยด์จะขยับวาล์วควบคุม เป็นต้น

ข้อเสียของโซลินอยด์วาล์วและวาล์วคือการเปลี่ยนแทบจะทันที ค้อนน้ำสามารถเกิดขึ้นได้

ไดรฟ์ไฮดรอลิก

แอคชูเอเตอร์ไฮดรอลิกใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบและระบบหล่อแบบอัตโนมัติ เนื่องจากสามารถทำงานเกินพิกัดได้ในระยะสั้น 5 - 7 เท่า มีโมเมนต์เอาต์พุตขนาดใหญ่ (แรง) ที่ขนาดเล็ก และสามารถเร่งความเร็วเชิงมุมได้มากกว่า 20,000 rad / วินาที .

ไดรฟ์ลูกสูบไฮดรอลิกที่ใช้กันแพร่หลายมากที่สุด ซึ่งใช้น้ำมันปิโตรเลียม น้ำมันสังเคราะห์ ส่วนผสมของแอลกอฮอล์-กลีเซอรีน ฯลฯ เป็นของเหลวในการทำงาน

ในระบบหล่อ ไดรฟ์ลูกสูบที่ใช้บ่อยที่สุดคือแบบเดี่ยวและแบบคู่

ข้อเสียของระบบขับเคลื่อนไฮดรอลิก ได้แก่ มวลขนาดใหญ่ การใช้พลังงานอย่างมากสำหรับการควบคุม และความยากลำบากในการกำจัดอุบัติเหตุ

เพื่อแก้ไขข้อบกพร่องหลักบางประการ การเลือกวิธีการเบรกและกฎหมาย และการคำนวณพารามิเตอร์การออกแบบของอุปกรณ์เบรกของกระบอกไฮดรอลิกที่ใช้ในโรงหล่อมีความสำคัญเป็นพิเศษ

การเลือกกระบอกไฮดรอลิกและอุปกรณ์เบรกบางอย่างจะพิจารณาจากวิธีการทำงาน ที่ความเร็วต่ำ อนุญาตให้ใช้กระบอกสูบไฮดรอลิกขับเคลื่อนโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์เบรกด้วยการเบรกชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวของโครงสร้างหรืออุปกรณ์กับตัวจำกัด เมื่อความเร็วการทำงานเพิ่มขึ้นเป็น 80 มม. / วินาที จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เบรก

ไดรฟ์นิวแมติก

ไดรฟ์นิวแมติก การก่อสร้างในลักษณะเดียวกับไฮดรอลิก (ก๊าซและของเหลว) ความสามารถในการบีบอัดของก๊าซมีผลเสียต่อการทำงานของระบบโดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้ภาระและความเร่งที่มีนัยสำคัญ

ไดรฟ์นิวแมติกแบ่งออกเป็นลูกสูบและไดอะแฟรม แอคชูเอเตอร์แบบลูกสูบนิวแมติกมีอยู่ทั่วไปในโรงหล่อเนื่องจากความเรียบง่ายและต้นทุนต่ำ

ในขณะเดียวกัน สภาพแวดล้อมที่รุนแรงในกระบวนการหล่อทำให้นักออกแบบต้องพัฒนากระบอกลมแบบพิเศษสำหรับเครื่องหล่ออัตโนมัติ กระบอกสูบนิวแมติกส์ดังกล่าวผลิตขึ้นในลักษณะปิดโดยที่แกนของมันจะไม่สัมผัสกับสิ่งแวดล้อม

พวกเขาใช้กระบอกสูบทางเดียวที่เชื่อมต่อด้วยชั้นเดียวกับเกียร์บนเพลาส่งออก การหมุนของเพลาจะถูกเปลี่ยนโดยข้อเหวี่ยงเป็นการเคลื่อนที่แนวเส้นตรง และแม้ว่าการแปลงสองครั้งจะส่งผลให้สูญเสียพลังงาน แต่กลไกเหล่านี้ก็มีความทนทาน

แอคทูเอเตอร์แบบรวม

อุปกรณ์ใหม่จาก Festo ช่วยให้คุณสามารถแก้ปัญหาด้วยการเคลื่อนไหวแบบใช้มอเตอร์ที่เรียบง่าย และแลกเปลี่ยนข้อมูลจากคอนโทรลเลอร์ไปยัง PLC ผ่าน IO-Link อย่างชาญฉลาด ชุดขับเคลื่อนไฟฟ้านี้ผสมผสานความเรียบง่ายของนิวเมติกส์เข้ากับข้อดีของระบบอัตโนมัติด้วยไฟฟ้า

ไดรฟ์ไฟฟ้าของซีรีย์ Simplified Motion เป็นโซลูชันการเคลื่อนไหวที่มีมอเตอร์และการควบคุมในตัวสำหรับงานง่ายๆ อนุญาตให้คุณดำเนินการและว่าจ้างโดยไม่ต้องใช้ซอฟต์แวร์ บนหลักการ "ปลั๊กแอนด์เพลย์"

พารามิเตอร์สำหรับความเร็วในการป้อนและส่งคืน แรงสั่งงาน การตั้งค่าตำแหน่งสิ้นสุด การหน่วง และการควบคุมแบบแมนนวลสามารถตั้งค่าได้โดยตรงบนไดรฟ์โดยใช้ปุ่มทางกายภาพ

ทางเลือก

เมื่อเลือกแอคชูเอเตอร์สำหรับระบบอัตโนมัติของโรงหล่อ ให้พิจารณาความเร็ว ประสิทธิภาพ และการทำงานที่เงียบ แต่ละเมตริกเหล่านี้ในระดับใดระดับหนึ่งอาจมีความสำคัญต่อการแก้ปัญหาระบบอัตโนมัติโดยเฉพาะ

อย่างไรก็ตาม มีเกณฑ์หลักข้อหนึ่งที่ควรเลือกใช้ในการออกแบบหรือการเลือกแอคชูเอเตอร์ นั่นคือความน่าเชื่อถือสูง

ในเรื่องนี้ ขอแนะนำให้ใช้ไดรฟ์แม่เหล็กไฟฟ้าและเครื่องกลไฟฟ้าที่มีโครงร่างจลนศาสตร์อย่างง่าย

ในกรณีที่ใช้ไดรฟ์ไฮดรอลิกหรือนิวแมติก ต้องให้ความสนใจกับความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ซีลและการลดลงของมวลของชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว

ดูสิ่งนี้ด้วย: วิธีการทางเทคนิคในการวัดและควบคุมในโรงหล่อ