Система автоматического управления нагрузки пилорамы

 

Рисунок 3 – Схема автоматического регулирования

 

В качестве измеряемого показателя для оценки момента нагрузки используется ток нагрузки I исполнительного двигателя резания. В качестве датчика тока I применен трансформатор тока TT. С помощью этого датчика, ток, потребляемый двигателем резания, преобразуется в пропорциональный электрический сигнал напряжения U, который и подается на аналоговый вход контроллера. Контроллер, в свою очередь, вырабатывает управляющее воздействие через цифровые входы Din1-Din4 преобразователя частоты ALTIVAR 71. Причем входы Din1, Din2 используются для реализации управления движением, а входы Din4, Din5 для управления частотой напряжения. Обратная связь с контроллером производится через релейный выход Dout1 преобразователя частоты для сообщения в контроллер о возникших сбоях в работе или неисправностях в системе. ALTIVAR 71 вырабатывает управляющее воздействие в виде питающего напряжения двигателя подачи переменной частоты. В зависимости от  управляющего воздействия меняется скорость подачи заготовок и, следовательно, момент нагрузки исполнительного двигателя резания. В установившемся режиме ток I трансформатора тока ТТ перестает изменяться.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Выбор приборов и средств  автоматизации

 

Программируемый логический контроллер Twido TWD LMDA 20DRT

 

Программируемый логический контроллер (ПЛК Twido), торговой марки  «Telemecanique», производства компании «Schneider Electric» используются во многочисленных отраслях промышленности и производства. С помощью ПЛК Twido можно создать  систему для управления самой  любой сложности: от контроля функционирования простого автономного устройства до сложных систем, которые отвечают за работой всего производственного  процесса. Новый ПЛК Twido разработан для создания малых систем управления, и средних систем управления. Он имеет возможность подключить от 10 до 200 точек подключения ввод/вывод.

ПЛК Twido используется:

• для управления систем установок, любой тип машин непрерывного действия;
• в строительных или производственных областях;
• в приложениях, с несложной, но надежной обработки данных.

Модульный ПЛК Twido предназначен для машин непрерывного действия (деревообрабатывающие машины). ПЛК Twido удовлетворяет такому требованию «только то, что нужно», при создании конструктива предлагается выбор для оптимального решения.

Для создания более обширных конфигураций существует возможность  расширения ПЛК Twido дополнительными  модулями «ввод/вывод» такими как:

• дискретный имеет (дискретный ввод/вывод);
• аналоговый имеет (аналоговый ввод/вывод);
• комбинированный модуль имеет (дискретный и аналоговый ввод/вывод).

ПЛК Twido включает в себя таймеры, быстродействующие счетчики, память энергонезависимую, порт связи RS 485 для дистанционного управления, программирования и диагностики. Порт можно сконфигурировать в зависимости от требований, как Modbus Master, так и Modbus Slave. Возможности ПЛК могут быть увеличены за счет подключения дисплея, часов реального времени, картриджей дополнительной памяти и допоплнительных портов коммуникаций. Осуществление программирования ПЛК Twido производится при помощи ПО TwidoSoft на языках программирования «LD» и «LL». Языки программирования соответствуют стандарту МЭК 61131 и легко комбинируются.

 

Преобразователь частоты ALTIVAR 71

 

Серия преобразователей частоты Altivar 71 отвечает самым строгим требованиям  применений благодаря использованию разнообразных законов управления двигателем и многочисленным функциональным возможностям. Она адаптирована для решения наиболее сложных задач электропривода:

- момент и повышенная точность при работе на очень низкой скорости и улучшенные динамические характеристики с алгоритмами векторного управления потоком в разомкнутой или замкнутой системе привода;

- расширенный диапазон выходной частоты для высокоскоростных двигателей;

- параллельное включение двигателей и специальные приводы с использованием скалярного закона управления;

- точность поддержания скорости и энергосбережение для разомкнутого привода с синхронным двигателем;

- плавное, безударное управление несбалансированными механизмами с помощью системы адаптации мощности (Energy Adaptation System - ENA).

Серия преобразователей частоты Altivar 71 предназначена для двигателей мощностью от 0,37 до 630 кВт с четырьмя типами сетевого питания.

Данная серия ПЧ позволяет  управлять с помощью алгоритма  векторного управления потоком (CVF) асинхронными двигателями в разомкнутой и замкнутой системах регулирования скорости и синхронными двигателями с синусоидальной ЭДС в разомкнутой системе.

При сетевом питании ~200–240В  и ~380–480В предлагается функциональная гамма ПЧ, позволяющая управлять синхронными двигателями с синусоидальной ЭДС в замкнутой системе регулирования скорости.

Преобразователь частоты Altivar 71 имеет встроенные протоколы Modbus и CANopen, а также значительные функциональные возможности. Функциональность преобразователя может быть увеличена с помощью дополнительных карт расширения входов-выходов, коммуникационных карт, карты программируемого встроенного контроллера и интерфейсных карт датчика обратной связи по скорости.

Основными функциями преобразователя  частоты являются:

- пуск, динамическое торможение и торможение до полной остановки, а также регулирование скорости двигателя;

- энергосбережение, ПИД регулятор (расход, давление и т.д.);

- логика управления тормозом;

- регулирование скорости с обратной связью по тахогенератору или

импульсному датчику;

- работа в режиме "быстрее"медленнее", S" и U" образные кривые разгона-торможения, заданные скорости, работа в пошаговом режиме (JOG);

- автоматический захват с поиском скорости (подхват на ходу);

- адаптируемое к скорости ограничение тока для вентиляторов;

- автоматическое ограничение времени работы на нижней скорости,

защита двигателя и  преобразователя частоты и т. д.

Заключение

 

В курсовом проекте были составлены математические модели САУ  с возможными типами регуляторов (П, ПД, ПИ, ПИД) в частотной области  и построены с помощью ЭВМ  графики частотных характеристик  разрабатываемой АСР; проведена  сравнительная оценка параметров качества регулирования (S, T, D), обеспечиваемых различными регуляторами, и выбор типа регулятора, удовлетворяющего заданным требованиям (выбран ПИ-регулятор); составлена динамическая математическая модель замкнутой САУ во временной области в виде системы дифференциальных и алгебраических уравнений и решена полученная система с помощью ЭВМ; составлена схема переходного процесса; составлена структурная схема компьютерного управления для пилорамы; выбраны приборы и средства автоматизации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

 

1. Поляков, С.И. Автоматика и автоматизация производственных процессов [Текст]: методические указания к выполнению курсовой работы для студентов 5 курса специальности 250303 – Технология деревообработки/ С.И. Поляков; Фед. агентство по образованию,  Гос. образовательное учреждение высш. проф. образования, Воронеж. гос. лесотехн. акад. – Воронеж, 2006. – 28 с.
2. Автоматизация технологических процессов и производств в деревообрабатывающей отрасли [Текст]: учебник/ В.С. Петровский, А.Д. Данилов; М-во образования и науки РФ, ГОУ ВПО «ВГЛТА».– Воронеж, 2010. – 432 с.
3. http://www.celmont.ru/uslugi/avtomatizaciya/programming
4. http://melek.ru/articles/programmiruemye-logicheskie-kontrolery-twido/
5. http://www.rakurs.su/brends/SchneiderElectric/catalog/inv/