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Machines intérieures : La commande de mouvement déplace le lard plus rapidement

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Vu un contrôleur consacré de mouvement.

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Abstrait

Étude de cas : Quand le PLC d'A ne peut pas déplacer le lard assez rapidement, considérez un contrôleur consacré de mouvement.

Quelles industries trouveraient ceci plus approprié ?

Nourriture, boisson, ou tabac

Outillage industriel

Lesquelles de vos spécialités de technologie ce meilleur de projet illustre-t-il ?

Automation et automatique (conceptions y compris et exécution)

Moteurs, commandes, et commande de mouvement (C.A. y compris, C.C, et commandes variables de fréquence)

Contrôleurs programmables de logique (installation y compris et programmation)

Décrivez la nature et la portée du projet plus en détail

Quand un fabricant de la Nouvelle Zélande des machines de découpage en tranches de nourriture a dû serrer plus d'exécution de sa conception de trancheuse de lard, elle a commuté d'employer un contrôleur programmable de logique (PLC) pour la commande de machine totale à un arrangement distribué qui combine un petit PLC avec un contrôleur de mouvement. L'évaluation des différences entre le central et la commande distribuée est une pratique commune pour des concepteurs de machine. Si l'architecture de commande centralisée fonctionnera dépend-il de l'application ? condition de s pour le déterminisme, le besoin de réponse au stimulus d'une façon absolument prévisible et opportune. Les systèmes déterministes produisent des résultats qu'on peut répéter ; les mêmes conditions et synchronisation résultent en réponses identiques du cycle de machine au cycle de machine.

Pour qu'un processus très à grande vitesse soit commandé avec le déterminisme, le contrôleur doit pouvoir évaluer ses entrées et répondre convenablement en moins de le temps réparti par le processus. Comme besoin des campagnes de productivité plus élevées une machine de courir plus rapidement, les marges de synchronisation qui étaient suffisantes peut plus ne tenir compte d'accomplir les boucles d'avertissement nécessaires à temps et le système ne fonctionnera pas comme désiré.

Cela ? s le problème qui a été produit par Titan Slicer Ltd du Nelson, Nouvelle Zélande. La compagnie requise pour augmenter la vitesse de découpage de sa trancheuse de lard du titan 500 (le schéma 1) pour produire 1600 tranches par minute, mais du PLC que commandé toute la machine fonctionne le couldn ? t continuent. Le défi était non dans le découpage de la galette crue de lard, mais en commandant comment la galette est introduite dans la trancheuse. Pour s'assurer que la taille de la tranche initiale dans le paquet est uniforme avec celle des autres tranches, la galette de lard doit être introduite dans la lame de découpage en tranches exactement au bon moment. Trop tôt ou trop tard produira une première tranche qui est trop épaisse ou amincir trop, qui est exactement le problème le PLC avait.

Pour résoudre le problème, les cadres de trancheuse de titan ont appelé dans un intégrateur expérimenté de système de contrôle, la technologie de Tui de Rotorua et le Whangarei, Nouvelle Zélande. Tui ? l'ingénieur de s, Malcolm Jones, avait travaillé avec des contrôleurs de mouvement dans le passé et a proposé une nouvelle conception de système de contrôle pour la machine de découpage en tranches de lard utilisant un contrôleur consacré de mouvement (voir le schéma 2). Un PLC a été utilisé dans la nouvelle conception, mais pour des fonctions moins temps-critiques, telles que publier des commandes "Marche/Arrêt" pour le moteur de lame.

Le contrôleur de mouvement est programmé faire la commande de position en circuit fermé utilisant la rétroaction d'encodeur de la commande servo qui entre la galette de lard dans la lame de découpage. Le contrôleur de mouvement envoie a +/- 10 V sortie analogique à la commande servo qui déplace la galette de lard. La commande de mouvement bi-directionnelle est importante de sorte que le lard puisse être écarté de la position de découpage quand la lame de rotation n'est pas à la bonne position pour couper la première tranche d'un nouveau paquet de lard.

Notez que la lame n'est pas en rond, mais êtes à la place formé pour couper en tranches le lard comme il se déplace sous lui (voir le schéma 3). Les différentes versions de la machine déplacent la galette de lard par l'intermédiaire des ceintures au-dessus et au-dessous de la lame ou par l'intermédiaire d'une ceinture inférieure et d'une pince qui saisit la galette ? extrémité de remorquage de s. De sorte que le contrôleur de mouvement puisse dépister la vitesse et la position angulaire de la lame de rotation, le contrôleur de mouvement se relie à un deuxième encodeur, monté sur le moteur de lame, comme référence.

Le contrôleur de mouvement ? la durée de cycle rapide de s permet à l'opération de découpage de produire des résultats qu'on peut répéter. À 1600 t/mn, il y a une fenêtre de temps de 38 Mme dans laquelle pour décider si la galette de lard doit être déplacée en avant pour installer pour la prochaine coupe ou pour dégager vers l'arrière la lame. Le 1 temps de boucle de Mme dans le contrôleur de mouvement courant l'instruction avancée de mouvement de vitesse permet l'épaisseur qu'on peut répéter et précise de tranche.

Le mouvement avancé de vitesse est juste un d'un certain nombre de fonctions d'embrayage soutenues par le contrôleur de mouvement. L'embrayage est utilisé quand un axe (l'axe slave) doit se déplacer incrémentalement et proportionnellement par rapport à un maître, qui est typiquement la position ou la vitesse d'un autre axe. Considérant que simple des rapports linéaires peuvent être installés entre le maître et l'esclave (utilisant le contrôleur de mouvement ? la fonction absolue de vitesse de s), une opération avancée de mouvement de vitesse laisse le programme utilisateur un rapport non linéaire entre le maître et l'esclave. Par exemple, le schéma 4 montre à une opération avancée de mouvement de vitesse où le mouvement de l'esclave est dicté utilisant une équation de polynôme de cinquième-ordre. La majeure partie du contrôleur de mouvement ? des commandes plus simples d'embrayage de s permettent au concepteur de choisir le rapport exact de vitesse à employer en spécifiant un numérateur et un dénominateur quand l'étape de mouvement est programmée. Ceci évite le besoin de logiciel complexe qui change des rapports de vitesse en marche.

? Pour être clair, réalisant une largeur uniforme de tranche de lard au milieu du wouldn de paquet ? t soit un problème pour une solution PLC-commandée ? Malcolm dit Jones. Le contrôleur de mouvement ? paye lui-même ? dans la commande de la première tranche pour atteindre notre but critique de conception. ?

Sans compter que la machine avec la lame de découpage simple, le titan offre également une version de deux-lame de haut-vitesse, où les lames tournent dans des directions opposées. La raison de la commande orbitale jumelle est de permettre les produits très fragiles ou chauds à découper en tranches rapidement. Dans cette version de trancheuse, chaque commande de moteur est donnée une instruction de vitesse de 0-10 V et les encodeurs principaux séparés fournissent la rétroaction pour indiquer la position de chaque lame. Comme avec la version monolame, la galette de lard est avancée ou retirée pendant que les lames tournent pour empêcher les tranches inachevées.

Pour programmer et accorder le mouvement, Malcolm Jones avait l'habitude le logiciel de gestion de mouvement, qui inclut un directeur de parcelle de terrain qui montre la tendance ou la capture trace pour les paramètres principaux de mouvement contre le temps. Le schéma 4 est une parcelle de terrain produite par le directeur de parcelle de terrain qui montre l'opération de l'instruction avancée de mouvement de vitesse. Le logiciel de gestion de mouvement inclut également un magicien de accord, qui permet l'arrangement rapide et facile des gains de paramètre de boucle d'avertissement pour le mouvement de linéarisation.

Utilisant les outils logiciels ? Je pouvais montrer que le système a eu assez de marge de synchronisation pour manipuler les vitesses plus élevées de découpage ? Jones dit.

La machine de découpage en tranches de lard est un exemple typique d'une conception qui exige de l'grande attention à la synchronisation de cycle d'assurer les résultats désirés. En développant une telle machine, elle paye pour choisir les composants qui sont optimisés pour effectuer la commande en circuit fermé avec le déterminisme.

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