Д К С
Ц Во время своих занятий мы руководствовались следующими целями: ü Ознакомление с работой отдела КИП на крупном современном предприятии, обязанностями инженера КИПи. А ü Применение полученных теоретических знаний об автоматизации технологических процессов на практике ü Приобретение опыта работы с современными средствами автоматизации (микроконтроллерами, датчиками различных типов, энкодерами и т. п. ) ü Получение дополнительных знаний в схемотехнике, разработка собственных технических проектов ü Приобретение навыков сборки электрических цепей, монтажа и наладки автоматических контуров управления ü Отработка взаимодействия в группе, коллективного поиска решений
Ч Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором является сегодня самым массовым и надежным устройством для привода различных машин и механизмов. Но у каждой медали есть и обратная сторона. Два основных недостатка асинхронного двигателя – это невозможность простой регулировки скорости вращения ротора, очень большой пусковой ток - в пять, семь раз превышающий номинальный. Если использовать только механические устройства регулирования, то указанные недостатки приводят к большим энергетическим потерям и к ударным механическим нагрузкам. Это крайне отрицательно сказывается на сроке службы оборудования. В результате исследовательских работ в этом направлении родился новый класс приборов, позволивший решить эти проблемы не механическим, а электронным способом. Частотный преобразователь с широтно–импульсным управлением снижает пусковые токи в 4 -5 раз. Он обеспечивает плавный пуск асинхронного двигателя и осуществляет управление приводом по заданной формуле соотношения напряжение / частота, а также дает экономию по потреблению энергии до 50%.
Ч Принцип работы Частотный преобразователь с ШИМ представляет собой инвертор с двойным преобразованием напряжения. Сначала сетевое напряжение 220 или 380 В выпрямляется входным диодным мостом, затем сглаживается и фильтруется с помощью конденсаторов. Это первый этап преобразования. На втором этапе из постоянного напряжения, с помощью микросхем управления и выходных мостовых IGBT ключей, формируется ШИМ последовательность определенной частоты и скважности. На выходе частотного преобразователя выдаются пачки прямоугольных импульсов, но за счет индуктивности обмоток статора асинхронного двигателя, они интегрируются и превращаются наконец в напряжение близкое к синусоиде. v. Упрощенный векторный контроль v. Пусковой момент 150% и выше с 5 Гц v. Улучшенный ПИД-регулятор для насосов и вентиляторов v. Встроенный потенциометр v. Функция энергосбережения v. Возможность подключения RS 485 с протоколом Mod. Bus RTU v. Программа для подключения к компьютеру v. Модификация со встроенным тормозным резистором (1. 5 -4. 0 к. Вт) v. Индикация остаточного срока службы конденсатора и суммарного времени работы инвертора
Ч
Э Устройство, предназначенное для преобразования угла поворота вращающегося объекта (вала) в электрические сигналы, позволяющие определить угол его поворота Инкрементальные датчики линейных перемещений формируют импульсы, по которым принимающее устройство определяет текущее положение координаты путем подсчета числа импульсов счётчиком. Для привязки системы отсчета к началу отсчёта инкрементальные датчики имеют референтные метки, через которые нужно пройти после включения оборудования. Инкрементальные датчики вращения и датчики угла при вращении формируют импульсы, по которым принимающее устройство определяет текущее положение координаты путем подсчета числа импульсов счётчиком. Для привязки системы отсчета инкрементальные датчики имеют референтную метку ( «маркер» ), одну на оборот, через которую нужно пройти после включения оборудования. Для определения расстояния и направления перемещения применяются два канала ( «синус» и «косинус» , обозначаемые в документации обычно как A и B), в которых идентичные последовательности импульсов (меандр) сдвинуты на 90° относительно друга, что позволяет определять направление перемещения у линейных и вращения у угловых датчиков.
Э Абсолютные датчики линейных перемещений показывают текущую координату включении, без необходимости референтных меток. сразу при прохождения Абсолютные датчики вращения и датчики угла определяют текущую координату без необходимости перемещения осей станка. Однооборотные датчики определяют текущую координату только в пределах одного полного оборота вала, а многооборотные датчики могут дополнительно распознавать несколько полных оборотов. Обычно абсолютные датчики вращения и датчики угла передают измеренную координату по последовательным интерфейсам
С Система водяного охлаждения должна состоять из двух насосов, один из которых – основной, а второй – резервный. Оба насоса при включении первое время должны работать на пониженном напряжении (220 В), а потом автоматически переключаться на основное напряжение (380 В), что обеспечивает более мягкий пуск насосов.
Электрическая схема Переключателем S 1 выбирается насос, далее при нажатии кнопки «пуск» срабатывают пускатели K 3 и K 2, что обеспечивает включение обмоток мотора «звездой» . В этот же момент времени поступает питание на обмотку реле времени, которое через заданное время размыкает питание катушки К 2 и замыкает К 1. В результате чего двигатель насоса получается включенным «треугольником» . Также для предотвращения КЗ предусмотрено взаимное отключение пускателей, т. е. контакты К 1 и К 2 одновременно не могут быть замкнуты.
Щит управления Вид изнутри На внешней стороне щита расположен переключатель выбора насоса, кнопки «пуск» , «стоп» и кнопка аварийной остановки.
С Выполненный в форме таблицы документ, определяющий состав какого-либо изделия. Содержит обозначения составных частей, их наименования и количество.
Р Реле, предназначенное для создания независимой выдержки времени и обеспечения определённой последовательности работы элементов схемы. Реле времени применяется в случаях, когда необходимо автоматически выполнить какое-то действие не сразу после появления управляющего сигнала, а через установленный промежуток времени.
Р Микропроцессорный контроллер, формат 48 x 48 (1/16 DIN) используется поверхностный монтаж. Прибор поддерживает полный операторский интерфейс, защищен Lexan мембраной, которая обеспечивает уровень защиты лицевой панели IP 65. Имеет 4 клавиши, дисплей на 4 цифры, 2 индикаторных светодиода. Основной вход для параметра процесса универсален и дает возможность соединения различных типов входного датчика: • Термопара, типы J, K, R, S, T, B, E, N • Термометр сопротивления PT 100 3 жилы • Термистор PTC • Линейные входы 0. . . 60 m. V, 12. . . 60 m. V, 0. . . 20 m. A, 4. . . 20 m. A, 0. . . 10 V, 2. . . 10 V • Универсальный вход конфигурируется с лицевой панели • Точность лучше чем 0, 2% полной шкалы в нормальном состоянии • Индикация барграфы отклонения • Выход управления: реле или логика с функцией Тепло/Холод • 1 сигнализатор с функцией конфигурирования (до 3 различных уставок сигнализаторов) • Самонастройка, автонастройка, плавный пуск, функция ручного/авто управления • Возможность конфигурирования входа с последовательной линии • Возможен дополнительный вход для трансформатора тока 50 m. Aac или 3 -го выхода сигнализатора, логика или реле
Т Введение и выведение электрической нагрузки требует использования соответствующего переключающего устройства и защиты, которые безопасны и нечувствительны к преломлению. Во многих промышленных приложения требуется, чтобы нагрузка была активирована за малое время включения для достижения надлежащего управления. Таким решением являются твердотельные реле. Gefran предлагает диапазон твердотельных релейных модулей GTS с номинальными токами между 10 A и 120 A и номинальным напряжением 230 Vac или 480 Vac
Термоупаковочная машина Mini. Pack Аппарат предназначен для запаивания и усадки упаковочной пленки на готовом продукте. В усадочной камере расположены 2 ТЭНа, которые нагревают воздух до 100 -300ºС (температура в камере контролируется регулятором). При закрытии крышки срабатывает электромагнит, который удерживает крышку, пока процесс запаивания и усадки пленки не закончится. В этот момент включаются конвекция в камере, за счет которой происходит усадка пленки, и термоножи, которые обрезают и запаивают пленку. В нашем аппарате сгорела плата управления и необходимо было вернуть его в строй с помощью имеющихся технических средств автоматизации.
Электрическая схема При повороте переключателя S 1 в положение «вкл» , срабатывает пускатель K 1, который подает питание на охлаждение всей системы и регулятор Gefran. Он с помощью термопары и ТЭНов регулирует температуру внутри усадочной камеры. При закрытии крышки срабатывает концевой выключатель SB, в результате чего подается питание на обмотку реле времени КТ 1, которое включает электромагнит YA, конвекцию и второе реле времени КТ 2 для термоножей. Т. к. для отрезания пленки необходимо 0, 5 -1 с, а для ее усадки 4 -5 с, то используются два реле времени. Это исключает перегрев ножей. При принудительном открывании крышки питание с реле времени КТ 1 пропадает и система приходит в изначальное состояние.
В результате пришлось изменить панель оператора… …и внутреннее наполнение. И так мы получили вполне работоспособный аппарат.
С
Р Результатом прохождения практики стало: ü Получение представления о функционировании современного производства, целях работы и обязанностях инженера КИП на нем ü Ознакомление с большим числом средств автоматизации и спецификой их применения ü Приобретение навыков самостоятельной разработки электрических схем и контуров управления ü Получение опыта монтажа и наладки различных узлов, приборов и агрегатов