Актуатори у системима аутоматизације ливница

Актуатори у системима аутоматског управљања процесима су дизајнирани да директно утичу на контролисан објекат или његове контроле.

Захтеви

Погони морају испуњавати следеће услове:

• имају што линеарније статичке карактеристике;

• имају довољну снагу да покрену контролни објекат или његове органе у свим режимима рада;

• имају потребне перформансе;

• обезбедити најједноставнију и најекономичнију регулацију вредности производње;

• имају ниску снагу управљања.

Особине при раду у ливницама

Системе аутоматизације за ливничке процесе карактерише присуство два начина управљања: даљински и аутоматски.

За погоне у системима даљинског управљања, главни индикатори су енергија, поред тога, потребне су оперативне, структурне и економске карактеристике.

За погоне у системима аутоматског управљања најважнија су њихова статичка и динамичка својства која утичу на стабилност и квалитет регулације. Ове карактеристике избора актуатора у системима аутоматизације за процесе ливења морају се узети у обзир при њиховом пројектовању.

Главни енергетски параметри погона (даљинско управљање) су називни обртни момент (сила развијена при номиналном управљању) и стартни момент (сила развијена у тренутку укључивања под дејством номиналног управљачког сигнала).

Однос стартног момента и смањеног момента инерције погона одређује његову инерцију, односно време од почетка кретања до називне брзине кретања излазног елемента у стационарном стању. Да би се смањило време убрзања, почетни обртни момент не би требало да прелази 2 — 2,5 номиналног обртног момента.

У системима позиционе контроле где регулационо дејство има две задате вредности, актуатори морају да обезбеде могућност промене регулационог дејства од максималне вредности.

У системима са регулаторима константне брзине, контролно дејство на објекат је одређено временом кретања регулационог тела, чија пермутација брзина зависи од техничких података актуатора.

У пропорционалним системима управљања, контролно дејство на објекат је пропорционално одступању параметра од задате вредности, а фактор пропорционалности зависи од конструкције актуатора, кочионих уређаја и после пута за путовањем.

У бројним системима аутоматског управљања за процесе ливнице, актуатори су покривени повратном спрегом о положају регулатора. Спроведена је напредна процена статичких и динамичких својстава погона с обзиром на њихову тачност и брзину.

Приликом пројектовања актуатора потребно је подесити брзину кретања његовог излазног уређаја при номиналном оптерећењу и управљачки сигнал који одговара називној брзини кретања излазног уређаја.

У системима аутоматизације ливница користи се велики број покретача. По дизајну се деле на електромеханичке, електромагнетне, хидрауличне, пнеуматске и комбиноване.

Електромеханички погони

Електромеханички погони се користе за контролу различитих зауставних и регулационих радних тела система аутоматизације. Комплети могу укључивати електрични мотор, мењач, граничне прекидаче, квачило за ограничавање обртног момента и сензор повратне информације.

Електромеханички погони обухватају уређаје за окретање кашика за аутоматско преливање, отварање и затварање резервоара за мерне дозаторе у системима за мешање и мешање, пуњење топионица и др.

У овим процесима ливења, електромеханички погони обезбеђују:

• даљинско или аутоматско покретање електричног погона помоћу дугмади за покретање "Цлосе" и "Опен";

• заустављање електричног погона у било ком средњем положају помоћу дугмади или контаката крајњих прекидача;

• хитно искључивање у случају критичних преоптерећења;

• даљинска светлосна сигнализација крајњих положаја радног тела (елеватор, дно резервоара, кутлач за преливање и сл.;

• електрично блокирање другим механизмима.

Електромагнетни погони

Електромагнетни погони су комбинација електромагнета са механичким уређајем који се њиме покреће. Они преносе кретање унапред на погон контролисаног органа.

Електромагнетни актуатори се користе за контролу вентила, капија, вентила и калема у системима аутоматизације за регулисање довода млазница куполе, грејања, снабдевања кисеоником у процесу производње челика, у системима који користе електрохидрауличних или електропнеуматских уређаја, у којој соленоид помера контролни вентил итд.

Недостатак електромагнетних вентила и вентила је што са скоро тренутним пребацивањем може доћи до воденог удара.

Хидраулични погони

Хидраулички актуатори се широко користе у линијама и системима за аутоматско ливење због чињенице да омогућавају значајна краткотрајна дејства од 5-7 пута преоптерећења, имају велике излазне моменте (силе) при малим величинама и могу да обезбеде угаона убрзања већа од 20.000 рад. / с .

Најраспрострањенији хидраулички клипни погони, где се као радна течност користе нафтна уља, синтетичке течности, мешавина алкохола и глицерина итд.

У системима за ливење, најчешће коришћени клипни погони су једноструког и двосмерног дејства.

Недостаци хидрауличних погона укључују њихову велику масу, значајну потрошњу енергије за контролу и потешкоће у отклањању незгода.

Да би се исправили неки од главних недостатака, од посебне је важности избор методе и закона кочења и прорачун конструктивних параметара кочних уређаја хидрауличних цилиндара који се користе у ливници.

Избор појединих хидрауличних цилиндара и кочионих уређаја одређен је начином њиховог рада. При малим брзинама дозвољена је употреба погонских хидрауличних цилиндара без кочионих уређаја са кочењем покретних делова конструкција или опреме према граничнику. Када се радна брзина повећа на 80 мм / с, потребно је користити уређаје за кочење.

Пнеуматски погони

Пнеуматски погони конструкција на исти начин као и хидраулична. Њихове разлике леже у својствима радног медија (гас и течност).Компресибилност гаса негативно утиче на рад система, посебно под значајним оптерећењима и убрзањима.

Пнеуматски погони су подељени на клипне и мембранске. Пнеуматски клипни актуатори су уобичајени у ливници због своје једноставности и ниске цене.

Истовремено, агресивно окружење у процесима ливења приморава дизајнере да развију посебне пнеуматске цилиндре за аутоматске машине за ливење. Такви пнеуматски цилиндри се производе у затвореном дизајну где њихове шипке не долазе у контакт са околином.

Они користе једносмерне цилиндре повезане једном летвом са зупчаником на излазном вратилу. Ротација осовине се претвара у праволинијско кретање, а иако двострука конверзија доводи до губитка снаге, ови механизми су издржљиви.

Комбиновани актуатори

Нови Фесто уређаји вам омогућавају да решавате задатке једноставним моторизованим покретима и интелигентно размењујете податке са контролера на ПЛЦ преко ИО-Линк-а. Ова серија електричних погона комбинује једноставност пнеуматике са предностима електричне аутоматизације.

Електрични погони серије Симплифиед Мотион су решења за кретање са интегрисаном моторизацијом и контролом за једноставне задатке. Омогућавају вам рад и пуштање у рад без софтвера, по принципу „укључи и играј“.

Параметри за брзину довода и поврата, силу активирања, подешавање крајњег положаја, пригушивање и ручну контролу могу се подесити директно на погону помоћу физичких дугмади.

Избор

Када бирате актуаторе за системе аутоматизације ливнице, узмите у обзир њихову брзину, ефикасност, тихи рад. Свака од ових метрика, у једном или другом степену, може бити важна за решавање одређеног проблема аутоматизације.

Међутим, постоји један главни критеријум који треба дати предност при дизајну или избору било ког актуатора — то је висока поузданост.

С тим у вези, препоручује се шира употреба, кад год је то могуће, електромагнетних и електромеханичких погона са једноставним кинематичким шемама.

У случајевима када се користе хидраулични или пнеуматски погони, мора се обратити пажња на поузданост уређаја за заптивање и на смањење масе покретних делова.

Такође видети: Техничка средства мерења и управљања у ливници