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Innere Maschinen: Bewegungs-Steuerung verschiebt Speck schneller

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In Betracht eines engagierten Bewegungs-Steuerpults.

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Auszug

Fallstudie: Wenn A PLC Speck nicht verschieben kann schnell genug, betrachten Sie einen engagierten Bewegungs-Steuerpult.

Welche Industrien würden dieses am relevantesten finden?

Nahrung, Getränk oder Tabak

Industrielle Maschinerie

Welches Ihrer Technikspezialgebiete veranschaulicht dieses Projektbeste?

Automatisierungs- und Steuertechnik (einschließlich Entwürfe und Implementierung)

Motoren, Antriebe und Bewegungssteuerung (einschließlich Wechselstrom, DC und variable Frequenz-Antriebe)

Programmierbare Logiksteuerpulte (einschließlich Installation und Programmierung)

Beschreiben Sie die Art und den Bereich des Projektes in allen weiteren Einzelheiten

Als ein Neuseeland-Hersteller der Nahrungsmittelschneidemaschinen mehr Leistung von seinem Speckschneidmaschineentwurf zusammendrücken musste, schielt er von der Anwendung eines programmierbaren Logiksteuerpults (PLC) für Gesamtmaschinensteuerung zu einer verteilten Anordnung, die einen kleinen PLC mit einem Bewegungssteuerpult kombiniert. Die Kompromisse zwischen Zentrale und verteilter Steuerung auszuwerten ist ein Handelsbrauch für Maschinenentwerfer. Ob zentralisiertes Steuerarchitektur arbeitet, hängt von der Anwendung ab? s-Anforderung für Determinismus, die Notwendigkeit an der Reaktion auf Anregung in einer absolut vorhersagbaren und fristgerechten Weise. Deterministische Systeme liefern wiederholbare Resultate; die gleichen Bedingungen und TIMING ergibt identische Antworten von Maschinenzyklus zu Maschinenzyklus.

Damit ein sehr Hochgeschwindigkeitsprozeß mit Determinismus gesteuert werden kann, der Steuerpult muss in der Lage sein, seine Eingänge auszuwerten und in kleiner als die Zeit passend zu reagieren, die durch den Prozess zugeteilt wird. Als die Notwendigkeit an den höheren Produktivität-Antrieben kann eine Maschine, schneller zu laufen, festsetzenseitenränder, die verwendeten, um genügend zu sein, den Abschluss der notwendigen Steuerschleifen in der Zeit und im System nicht mehr zulassen nicht kann arbeiten, wie gewünscht.

Das? s das Problem, das von Titan Slicer Ltd. von Nelson, Neuseeland angetroffen wurde. Die Firma benötigt, um die Ausschnittgeschwindigkeit seiner Speckschneidmaschine des Titanen 500 (Tabelle 1), zum von 1600 Scheiben pro Minute zu produzieren, aber des PLC, zu erhöhen dass gesteuert aller Maschine couldn arbeitet? t erhalten aufrecht. Die Herausforderung war nicht im Ausschnitt der rohen Speckplatte, aber, in der Kontrolle, wie die Platte in die Schneidmaschine eingezogen wird. Um zu garantieren dass die Größe der Anfangsscheibe im Paket mit der der anderen Scheiben konstant ist, muss die Speckplatte in das schneidene Blatt am richtigen Zeitpunkt genau eingezogen werden. Zu früh oder zu spät produziert eine Anfangsscheibe, die zu stark ist, oder, auch zu verdünnen, das genau das Problem ist, der PLC hatte.

Um das Problem zu lösen, benannten Titan-Schneidmaschinehauptleiter in einem erfahrenen Kontrollsystemintegrator, in der Tui-Technologie von Rotorua und in Whangarei, Neuseeland. Tui? s-Ingenieur, Malcolm Jones, hatte mit Bewegungssteuerpulten in der Vergangenheit gearbeitet und aufkam mit einem neuen Kontrollsystementwurf für die Schneidemaschine des Speckes unter Verwendung eines engagierten Bewegungssteuerpults (siehe Tabelle 2). Ein PLC wurde im neuen Entwurf, aber für weniger Zeit-kritische Funktionen, wie Ausgabe von AN/AUS-Kontrollen für den Blattmotor benutzt.

Der Bewegungssteuerpult wird programmiert, Regelpositionssteuerung unter Verwendung des Kodiererrückgespräches vom Servo-Antrieb zu tun, der die Speckplatte in das Ausschnitblatt verschiebt. Der Bewegungssteuerpult sendet a +/- 10 V Analogergebnis zum Servo-Antrieb, der die Speckplatte verschiebt. Bidirektionale Bewegungssteuerung ist wichtig, damit der Speck von der Ausschnittposition zurückgeschoben werden kann, wenn das spinnende Blatt nicht in der rechten Position für den Schnitt der ersten Scheibe eines neuen Specksatzes ist.

Merken Sie, dass das Blatt nicht um ist, aber wird anstatt geformt, um den Speck zu schneiden, wie er unter ihn sich bewegt (siehe Tabelle 3). Verschiedene Versionen der Maschine verschieben die Speckplatte über Gurte über und unter dem Blatt oder über einen untereren Gurt und einen Greifer, der die Platte ergreift? s-schleppendes Ende. Damit der Bewegungssteuerpult die Geschwindigkeit und die eckige Position des drehenblattes aufspüren kann, schließt der Bewegungssteuerpult an einen zweiten Kodierer an, angebracht am Blattmotor, als Hinweis.

Der Bewegungssteuerpult? s-lässt schnelle Zykluszeit den Ausschnittbetrieb wiederholbare Resultate liefern. Bei 1600 U/min gibt es ein Zeitfenster mit 38 Frauen, in dem entscheiden, ob die Speckplatte vorwärts verschoben werden soll, um für den folgenden Schnitt zu gründen oder das Blatt rückwärts zu löschen. Die 1 Frauschleifenzeit im Bewegungssteuerpult, der die vorgerückte Zahnradbewegungsanweisung laufen lässt, ermöglicht wiederholbarer und genauer Scheibestärke.

Die vorgerückte Zahnradbewegung ist gerade eine einiger Getriebefunktionen, die durch den Bewegungssteuerpult gestützt werden. Getriebe wird benutzt, wenn eine Mittellinie (die Sklavenmittellinie) in Beziehung zu einem Meister Zuwachs- und entsprechend sich bewegen muss, der gewöhnlich die Position oder die Geschwindigkeit einer anderen Mittellinie ist. Während einfach, können lineare Verhältnisse zwischen Meister und Sklaven gegründet werden (unter Verwendung des Bewegungssteuerpults? absolute Funktion des s-Zahnrades), ein vorgerückter Zahnradbewegungsbetrieb lässt das Benutzerprogramm ein nicht lineares Verhältnis zwischen Meister und Sklaven. Z.B. zeigt Tabelle 4 einem vorgerückten Zahnradbewegungsbetrieb, wo die Bewegung des Sklaven unter Verwendung einer Fünftauftrag Polynomgleichung vorgeschrieben wird. Die meisten des Bewegungssteuerpults? s-erlauben einfachere Getriebebefehle dem Entwerfer, das genaue indem sie verwendet zu werden Zahnradverhältnis zu wählen, einen Zähler und einen Nenner spezifizieren, wenn der Bewegungsschritt programmiert wird. Dieses vermeidet die Notwendigkeit an der komplizierten Software, die Zahnradverhältnisse schnell ändert.

? Zu frei sein, eine konstante Speckscheibebreite mitten in dem Satz wouldn erzielend? t ist ein Problem für eine PLC-kontrollierte Lösung? besagter Malcolm Jones. Der Bewegungssteuerpult? zahlt für sich? in der Steuerung der ersten Scheibe, zum unseres kritischen Entwurfsziels zu erreichen.?

Außer der Maschine mit einzelnem Ausschnitblatt, bietet Titan auch eine Hochgeschwindigkeit Zweiblatt Version an, wohin die Blätter in entgegengesetzte Richtungen spinnen. Der Grund für den Doppelaugenhöhlen-Antrieb ist, schnell geschnitten zu werden Produkte zu erlauben die sehr zerbrechlichen oder warmen. In dieser Schneidmaschineversion wird jeder Bewegungs-Antrieb einen 0-10 V Geschwindigkeitsbefehl gegeben und unterschiedliche Hauptkodierer liefern Rückgespräch, um die Position jedes Blattes anzuzeigen. Wie mit der single-blade Version, wird die Speckplatte vorangebracht oder zurückgezogen, während die Blätter sich drehen, um unvollständige Scheiben zu verhindern.

Um die Bewegung zu programmieren und abzustimmen, benutzte Malcolm Jones Bewegungssteuer-Software, die einen Planmanager umfaßt der Tendenz anzeigt oder Sicherung für Schlüsselbewegungsparameter gegen Zeit grafisch darstellt. Tabelle 4 ist ein Plan, der vom Planmanager produziert wird, der den Betrieb der vorgerückten Zahnradbewegungsanweisung zeigt. Die Bewegungssteuer-Software umfaßt auch einen abstimmenden Zauberer, der schneller und einfacher Einstellung der Steuerschleifenparametergewinne für optimierenbewegung ermöglicht.

Unter Verwendung der Software-Tools? Ich war in der Lage, zu prüfen, dass das System genügend TIMING-Seitenrand hatte, zum der höheren Ausschnittgeschwindigkeiten zu behandeln? besagter Jones.

Die Schneidemaschine des Speckes ist ein typisches Beispiel eines Entwurfs, der große Aufmerksamkeit zum Zyklus-TIMING erfordert, die erwünschten Ergebnisse sicherzustellen. Wenn es solch eine Maschine entwickelt, zahlt sie, Bestandteile vorzuwählen, die für die Ausführung von Regelsteuerung mit Determinismus optimiert werden.

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