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Máquinas interiores: El control de movimiento mueve el tocino más rápidamente

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En vista de un regulador dedicado del movimiento.

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Extracto

Estudio de caso: Cuando el PLC de A no puede mover el tocino rápidamente bastante, considere un regulador dedicado del movimiento.

¿Qué industrias encontrarían esto la más relevante?

Alimento, bebida, o tabaco

Maquinaria industrial

¿Cuáles de sus especialidades de la ingeniería este mejor del proyecto ilustra?

Ingeniería de la automatización y de control (diseños incluyendo y puesta en práctica)

Motores, impulsiones, y control de movimiento (CA incluyendo, C.C., e impulsiones variables de la frecuencia)

Reguladores programables de la lógica (instalación incluyendo y programación)

Describa la naturaleza y el alcance del proyecto minuciosamente

Cuando un fabricante de Nueva Zelandia de rebanadoras del alimento necesitó exprimir más funcionamiento de su diseño de la máquina de cortar del tocino, cambió de usar un regulador programable de la lógica (PLC) para el control de máquina total a un arreglo distribuido que combina un pequeño PLC con un regulador del movimiento. La evaluación de las compensaciones entre la central y el control distribuido es una práctica común para los diseñadores de la máquina. ¿Si la arquitectura del control centralizado trabajará depende del uso? requisito para el determinismo, la necesidad de s de la responder al estímulo de una manera absolutamente fiable y oportuna. Los sistemas deterministas producen resultados repetibles; las mismas condiciones y sincronización dan lugar a respuestas idénticas de ciclo de máquina al ciclo de máquina.

Para que un proceso muy de alta velocidad sea controlado con el determinismo, el regulador necesita poder evaluar sus entradas y responder apropiadamente en menos que el tiempo asignado por el proceso. Como la necesidad de impulsiones de productividad más altas una máquina de funcionar más rápidamente, los márgenes que miden el tiempo que eran suficientes pueden tener en cuenta no más terminar los lazos de control necesarios a tiempo y el sistema no podrán funcionar según lo deseado.

¿Eso? s el problema que fue encontrado por Titan Máquina de cortar Ltd. de Nelson, Nueva Zelandia. ¿La compañía necesaria para aumentar la velocidad del corte de su máquina de cortar del tocino del titán 500 (cuadro 1) para producir 1600 rebanadas por minuto, solamente del PLC que controlado toda la máquina funciona el couldn? t continúa. El desafío consistía no en el corte de la losa cruda del tocino, sino en controlar cómo la losa se alimenta en la máquina de cortar. Para asegurarse de que el tamaño de la rebanada inicial en el paquete sea uniforme con el de las otras rebanadas, la losa del tocino se debe alimentar en la lámina rebanadora en exactamente el momento adecuado. Producirá demasiado pronto o demasiado tarde una rebanada inicial que sea demasiado gruesa o enrarecer también, que es exactamente el problema el PLC tenía.

Para resolver el problema, los ejecutivos de la máquina de cortar del titán llamaron en un integrador de sistema experimentado del control, la tecnología de Tui de Rotorua y Whangarei, Nueva Zelandia. ¿Tui? el ingeniero de s, Malcolm Jones, había trabajado con los reguladores del movimiento en el pasado y subió con un nuevo diseño de sistema de control para la rebanadora del tocino usando un regulador dedicado del movimiento (véase el cuadro 2). Un PLC fue utilizado en el nuevo diseño, pero para las funciones menos tiempo-críticas, tales como publicación de los controles con./desc. para el motor de la lámina.

El regulador del movimiento se programa hacer control de posición a circuito cerrado usando la regeneración del codificador de la impulsión serva que se traslada la losa del tocino a la lámina de corte. El regulador del movimiento envía a +/- 10 V salida analógica a la impulsión serva que mueve la losa del tocino. El control de movimiento bidireccional es importante para poder mover hacia atrás el tocino desde la posición del corte cuando la lámina de giro no está en la posición correcta para cortar la primera parte de un nuevo paquete del tocino.

Observe que la lámina no está alrededor, pero en lugar de otro se forma para rebanar el tocino como se mueve debajo de él (véase el cuadro 3). ¿Diversas versiones de la máquina mueven la losa del tocino vía las correas sobre y debajo de la lámina o vía una correa más baja y un agarrador que asga la losa? extremo que se arrastra de s. De modo que el regulador del movimiento pueda seguir la velocidad y la posición angular de la lámina de torneado, el regulador del movimiento conecta con un segundo codificador, montado en el motor de la lámina, como referencia.

¿El regulador del movimiento? la duración de ciclo rápida de s permite que la operación del corte produzca resultados repetibles. En 1600 RPM, hay una ventana del tiempo de 38 ms en la cual decidir si la losa del tocino debe ser movida adelante para fijar para el corte siguiente o al revés para despejar la lámina. El 1 tiempo del lazo del ms en el regulador del movimiento que funciona la instrucción avanzada del movimiento del engranaje permite grueso repetible y exacto de la rebanada.

El movimiento avanzado del engranaje es apenas uno de un número de funciones del engranaje apoyadas por el regulador del movimiento. Se utiliza el engranaje cuando un eje (el eje auxiliar) debe moverse incremental y proporcionalmente en lo referente a un amo, que es típicamente la posición o la velocidad de otro eje. ¿Considerando que es simple las relaciones lineares se pueden fijar entre el amo y el esclavo (usando el regulador del movimiento? la función absoluta del engranaje de s), una operación avanzada del movimiento del engranaje deja el programa de usuario una relación no linear entre el amo y el esclavo. Por ejemplo, el cuadro 4 demuestra a operación avanzada del movimiento del engranaje donde el movimiento del esclavo se dicta usando una ecuación del polinomio de la quinto-orden. ¿La mayor parte de el regulador del movimiento? comandos más simples del engranaje de s permiten que el diseñador elija el cociente exacto del engranaje que se utilizará especificando un numerador y un denominador cuando se programa el paso del movimiento. Esto evita la necesidad del software complejo que cambia cocientes del engranaje en marcha.

¿? ¿Para estar claro, alcanzando una anchura uniforme de la rebanada del tocino en el medio del wouldn del paquete? ¿t sea un problema para una solución PLC-controlada? Malcolm dicho Jones. ¿El regulador del movimiento? ¿paga sí mismo? ¿en el control de la primera rebanada para hacer frente a nuestra meta crítica del diseño.?

Además de la máquina con la sola lámina de corte, el titán también ofrece una versión de la dos-lámina de la alto-velocidad, adonde las láminas hacen girar en direcciones opuestas. La razón de la impulsión orbital gemela es permitir los productos muy frágiles o calientes que se rebanarán rápidamente. En esta versión de la máquina de cortar, cada impulsión del motor se da un comando de velocidad de 0-10 V y los codificadores principales separados proporcionan la regeneración para indicar la posición de cada lámina. Como con la versión monopala, se avanza o se tira la losa del tocino mientras que las láminas dan vuelta para prevenir rebanadas incompletas.

Para programar y templar el movimiento, Malcolm Jones utilizó el software de control del movimiento, que incluye a un encargado del diagrama que exhiba tendencia o la captura traza para los parámetros dominantes del movimiento contra tiempo. El cuadro 4 es un diagrama producido por el encargado del diagrama que demuestra la operación de la instrucción avanzada del movimiento del engranaje. El software de control del movimiento también incluye a un mago de adaptación, que permite el ajuste rápido y fácil de los aumentos del parámetro del lazo de control para el movimiento óptimo.

¿Usando las herramientas de software? ¿Podía probar que el sistema tenía bastante margen de la sincronización para manejar las velocidades más altas del corte? Jones dicho.

La rebanadora del tocino es un ejemplo típico de un diseño que requiera la atención cercana a la sincronización del ciclo asegurar los resultados deseados. En desarrollar tal máquina, paga seleccionar los componentes que se optimizan para realizar control a circuito cerrado con el determinismo.

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