Aktuator dalam sistem otomasi pengecoran

Aktuator dalam sistem kontrol proses otomatis dirancang untuk secara langsung memengaruhi objek yang dikendalikan atau kontrolnya.

Persyaratan

Drive harus memenuhi persyaratan berikut:

• memiliki karakteristik statis linier mungkin;

• memiliki kekuatan yang cukup untuk menggerakkan objek kontrol atau organnya dalam semua mode operasi;

• memiliki kinerja yang dibutuhkan;

• untuk memastikan pengaturan nilai produksi yang paling sederhana dan ekonomis;

• memiliki tenaga kemudi yang rendah.

Fitur saat bekerja di pengecoran

Sistem otomasi untuk proses pengecoran ditandai dengan adanya dua mode kontrol: jarak jauh dan otomatis.

Untuk penggerak dalam sistem kendali jarak jauh, indikator utamanya adalah energi, selain itu, diperlukan karakteristik operasional, struktural, dan ekonomi.

Untuk penggerak dalam sistem kontrol otomatis, yang paling penting adalah sifat statis dan dinamisnya, yang memengaruhi stabilitas dan kualitas regulasi. Karakteristik pemilihan aktuator dalam sistem otomasi untuk proses pengecoran ini harus diperhitungkan dalam desainnya.

Parameter energi utama penggerak (remote control) adalah torsi nominal (gaya yang dikembangkan pada kontrol nominal) dan torsi awal (gaya yang dikembangkan pada saat penyalaan di bawah aksi sinyal kontrol nominal).

Rasio torsi awal dengan momen inersia penggerak yang berkurang menentukan kelembamannya, yaitu waktu dari awal gerakan hingga kecepatan nominal gerakan elemen keluaran dalam keadaan stabil. Untuk mengurangi waktu akselerasi, torsi awal tidak boleh melebihi torsi pengenal 2 — 2,5.

Dalam sistem kontrol posisi di mana aksi kontrol memiliki dua setpoint, aktuator harus memberikan kemampuan untuk mengubah aksi kontrol dari nilai maksimum.

Dalam sistem dengan pengatur kecepatan konstan, tindakan kontrol pada objek ditentukan oleh waktu pergerakan badan pengatur, kecepatan permutasinya bergantung pada data teknis aktuator.

Dalam sistem kontrol proporsional, tindakan kontrol pada objek sebanding dengan penyimpangan parameter dari nilai yang ditetapkan, dan faktor proporsionalitas bergantung pada desain aktuator, perangkat pengereman, dan setelah trip demi trip.

Dalam sejumlah sistem kontrol otomatis untuk proses pengecoran, aktuator ditutupi oleh umpan balik pada posisi regulator. Evaluasi lanjutan dari properti statis dan dinamis drive dilakukan dengan mempertimbangkan keakuratan dan kecepatannya.

Saat mendesain aktuator, perlu untuk mengatur kecepatan pergerakan perangkat keluarannya pada beban nominal dan sinyal kontrol yang sesuai dengan kecepatan nominal pergerakan perangkat keluaran.

Berbagai macam aktuator digunakan dalam sistem otomasi pengecoran. Secara desain, mereka dibagi menjadi elektromekanis, elektromagnetik, hidrolik, pneumatik, dan gabungan.

Penggerak elektromekanis

Penggerak elektromekanis digunakan untuk mengontrol berbagai penghentian dan pengatur badan kerja sistem otomasi. Kit mungkin termasuk motor listrik, kotak persneling, sakelar batas, kopling pembatas torsi, dan sensor umpan balik.

Penggerak elektromekanis mencakup perangkat untuk memutar ember untuk penuangan otomatis, membuka dan menutup hopper untuk menimbang dispenser dalam sistem pencampuran dan pencampuran, pengisian smelter, dll.

Dalam proses pengecoran ini, penggerak elektromekanis menyediakan:

• mulai jarak jauh atau otomatis dari penggerak listrik menggunakan tombol mulai "Tutup" dan "Buka";

• menghentikan penggerak listrik pada posisi perantara apa pun melalui tombol atau kontak sakelar batas;

• shutdown darurat jika terjadi kelebihan beban kritis;

• pensinyalan cahaya jarak jauh dari posisi ujung badan kerja (lift, bagian bawah hopper, sendok tuang, dll.;

• pemblokiran listrik dengan mekanisme lain.

Penggerak elektromagnetik

Penggerak elektromagnetik adalah kombinasi elektromagnet dengan perangkat mekanis yang digerakkan olehnya. Mereka memberikan gerak maju ke drive organ yang dikendalikan.

Aktuator elektromagnetik digunakan untuk mengontrol katup, gerbang, katup, dan gulungan dalam sistem otomasi untuk mengatur pasokan jet kubah, pemanasan, pasokan oksigen dalam proses pembuatan baja, dalam sistem yang menggunakan perangkat elektro-hidraulik atau elektro-pneumatik, di mana solenoid menggerakkan katup kontrol, dll.

Kerugian dari katup dan katup solenoida adalah dengan peralihan yang hampir seketika, palu air dapat terjadi.

Penggerak hidrolik

Aktuator hidrolik banyak digunakan dalam jalur dan sistem pengecoran otomatis karena fakta bahwa mereka memungkinkan tindakan jangka pendek yang signifikan dari 5 - 7 kali kelebihan beban, memiliki momen (gaya) keluaran yang besar pada ukuran kecil dan dapat memberikan percepatan sudut lebih dari 20.000 rad / detik .

Penggerak piston hidrolik yang paling banyak digunakan, di mana minyak bumi, cairan sintetis, campuran alkohol-gliserin, dll. Digunakan sebagai fluida kerja.

Dalam sistem pengecoran, penggerak piston yang paling umum digunakan adalah kerja tunggal dan ganda.

Kerugian dari penggerak hidrolik termasuk massanya yang besar, konsumsi daya yang signifikan untuk pengendalian dan kesulitan dalam menghilangkan kecelakaan.

Untuk memperbaiki beberapa kekurangan utama, pemilihan metode dan hukum pengereman serta perhitungan parameter desain perangkat pengereman silinder hidrolik yang digunakan dalam pengecoran sangat penting.

Pilihan silinder hidrolik dan perangkat rem tertentu ditentukan oleh cara kerjanya. Pada kecepatan rendah, diperbolehkan menggunakan silinder hidrolik penggerak tanpa perangkat pengereman dengan pengereman bagian struktur atau peralatan yang bergerak terhadap pembatas. Saat kecepatan kerja meningkat menjadi 80 mm / s, perlu menggunakan perangkat pengereman.

Penggerak pneumatik

Penggerak pneumatik konstruksi dengan cara yang sama seperti hidrolik. Perbedaannya terletak pada sifat media kerja (gas dan cairan) Kompresibilitas gas berdampak negatif pada pengoperasian sistem, terutama di bawah beban dan akselerasi yang signifikan.

Penggerak pneumatik dibagi menjadi piston dan diafragma. Aktuator piston pneumatik umum digunakan dalam pengecoran karena kesederhanaan dan biayanya yang rendah.

Pada saat yang sama, lingkungan yang agresif dalam proses pengecoran memaksa perancang untuk mengembangkan silinder pneumatik khusus untuk mesin pengecoran otomatis. Silinder pneumatik semacam itu diproduksi dalam desain tertutup di mana batangnya tidak bersentuhan dengan lingkungan.

Mereka menggunakan silinder satu arah yang dihubungkan oleh satu rak ke roda gigi pada poros keluaran. Rotasi poros diubah oleh engkol menjadi gerakan linier, dan meskipun konversi ganda mengakibatkan hilangnya daya, mekanisme ini tahan lama.

Aktuator gabungan

Perangkat baru dari Festo memungkinkan Anda menyelesaikan tugas dengan gerakan motor sederhana dan dengan cerdas bertukar data dari pengontrol ke PLC melalui IO-Link. Rangkaian penggerak listrik ini menggabungkan kesederhanaan pneumatik dengan keunggulan otomatisasi listrik.

Penggerak listrik dari seri Gerakan Sederhana adalah solusi gerakan dengan motorisasi dan kontrol terintegrasi untuk tugas-tugas sederhana. Mereka memungkinkan Anda untuk mengoperasikan dan menjalankan tanpa perangkat lunak, dengan prinsip "pasang dan mainkan".

Parameter untuk kecepatan umpan dan balik, gaya aktuasi, pengaturan posisi akhir, redaman dan kontrol manual dapat diatur langsung di drive menggunakan tombol fisik.

Pilihan

Saat memilih aktuator untuk sistem otomasi pengecoran, pertimbangkan kecepatan, efisiensi, pengoperasian yang senyap. Masing-masing metrik ini, pada tingkat tertentu, dapat menjadi penting untuk memecahkan masalah otomasi tertentu.

Namun, ada satu kriteria utama yang harus diutamakan dalam desain atau pemilihan aktuator apa pun — yaitu keandalan yang tinggi.

Dalam hal ini, disarankan untuk menggunakan drive elektromagnetik dan elektromekanis yang lebih luas, jika memungkinkan, dengan skema kinematik sederhana.

Dalam kasus di mana penggerak hidrolik atau pneumatik digunakan, perhatian harus diberikan pada keandalan perangkat penyegelan dan pengurangan massa bagian yang bergerak.

Lihat juga: Sarana teknis pengukuran dan kontrol dalam pengecoran