ЖУРНАЛ «СТА» №1/2004

на включение электромаг- нитной муфты поступала от модуля вывода дискретных сигналов CQM1OD212. Для коммутации внешних уст- ройств, ток которых превы- шает токи модулей вводавы- вода ПЛК, были применены реле OMRON серии G2R и 3GNA410BDC524 (полу- проводниковые реле). Цепи управления получают пита- ние от импульсных источни- ков OMRON S82K05024. В контуре положения исполь- зовался импульсный датчик с разрешением 100 импульсов на оборот. Датчик положения был установлен на валу пере- даточного устройства и осу- ществлял выдачу импульсов в контроллер посредством модуля CQM1HPLB21. Для организации че- ловекомашинного интерфейса (ввода и отображения информации) исполь- зуется программируемый символьный терминал. Алгоритм работы линии в данном случае достаточно простой. В начале каждого цикла упаковки включалась электромагнитная муфта и вводила в зацепление шнек дозатора с вращаю- щейся частью передаточного устрой- ства. Угол поворота шнека отслежи- вался импульсным датчиком угла по- ворота. Импульсы датчика подсчиты- вались контроллером и при достиже- нии ими заданного количества (в со- ответствии с установленной дозой) программируемый контроллер через модуль вывода дискретных сигналов подавал команду на выключение муфты. Муфта выводила шнек из механи- ческого зацепления и пос- ледний останавливался, за- вершая тем самым наполне- ние одного пакета. Затем после выполнения техноло- гических операций по отде- лению и формированию сле- дующего пакета цикл повто- рялся. Асинхронный двига- тель при этом вращался в те- чение всего времени работы линии, не останавливаясь на каждом цикле. При всей простоте и про- зрачности алгоритма работы механизмов системы такое решение обладает рядом не- достатков. С точки зрения работы дозатора, все они связаны с наличием сложного электромехани- ческого узла, а именно передаточного устройства и электромагнитной муф- ты. Наличие люфтов и ограниченной жёсткости механических звеньев при- водит к появлению погрешности до- зирования. При эксплуатации по мере износа узлов погрешность возрастает, причём отклонения веса от заданного происходят как в меньшую, так и в большую сторону. Такой вид погреш- ности является не учитываемым при данной структуре управления, что на практике ведёт к периодической заме- не износившихся узлов на новые, в первую очередь, к замене дорогостоя- щей электромагнитной муфты. Как следствие, увеличиваются затраты на обслуживание линии. Кроме того, такая линия требует по- вышенного внимания со сто- роны обслуживающего пер- сонала за контролем веса вы- ходной продукции. П ОИСК ВОЗМОЖНОГО РЕШЕНИЯ Линии, подобные рассмат- риваемой, нередко использу- ются без электромагнитной муфты. В таких случаях на асинхронный электропривод возлагается как задача управ- ления скоростью вращения шнека, так и его позиционирование, то есть асинхронный электропривод работает в циклическом режиме. На каждом цикле преобразователь частоты разго- няет машину до заданной скорости, стабилизирует её, а затем по команде контроллера переводит в режим тор- можения. Выдача команды торможе- ния, как и в первом варианте, опреде- ляется по датчику положения. Недос- татком этого варианта по сравнению с предыдущим следует считать тяжёлый режим работы асинхронного двигате- ля. Напомним, что продолжитель- ность каждого цикла при средней про- изводительности не превышает одну секунду. Ввиду короткого времени ра- боты на установившейся скорости двигатель регулярно находится в пере- ходных режимах пуска и торможения. Это приводит не только к нагреву дви- гателя, но и в значительной мере ос- ложняет настройку привода. Таким об- разом, асинхронный электропривод накладывает ограничение на увеличение производитель- ности линии при сохранении заданных требований к точ- ности дозирования. В такого рода задачах предпочтение отдают сервоприводам пере- менного тока. Применение сервоприво- дов в станочной сфере — яв- ление не новое. В большин- стве случаев благодаря их ис- пользованию достигаются на- илучшие характеристики сис- тем автоматизации и нередко их применение является единственно приемлемым. Современ- ный сервопривод способен управлять скоростью, моментом и положением. Принцип его действия подразумевает возможность решения задач стабили- зации и слежения. Эти характеристики РАЗ РА БО Т КИ / ПИЩЕ В А Я П Р ОМЫШЛ Е ННОС Т Ь 33 СТА 1/2004 www.cta.ru Условные обозначения: 1 — шнек; 2 — труба; 3 — зубчатый шкив D2; 4 — ремень; 5 — импульсный датчик угла поворота; 6 — зубчатый шкив D1; 7 — электромагнитная муфта; 8 — асинхронный двигатель. Рис. 2. Дозатор Условные обозначения: 1—инвертор; 2—плата CQM1H-SCB41; 3—модуль CQM1-OD212; 4 — модуль CQM1H-PLB21; 5 — асинхронный двигатель, 6 — электромагнитная муфта; 7 — датчик положения. Рис. 3. Блочная структура системы управления дозатором до модернизации 2 3 4 6 7 5 1