El objetivo del proyecto es seleccionar los componentes principales de las partes de potencia y control del accionamiento eléctrico del mecanismo de producción y el desarrollo de un sistema de control automático.
El empujador se encuentra en la parte final de la línea de producción de las lingotes-molino. En la línea de Producción, se producen lingotes-molino, piezas en bruto de sección transversal cuadrada de 200 x 200 mm y hasta 300 x 300 mm, lo que representa un producto intermedio para su posterior procesamiento. El lingote laminado de la producción es transportado por mesas de rodillos hacia las tijeras para cortar los extremos a medida.
Los lingotes así obtenidos se pesan en escalas, mesas de rodillos transportan hacia el final del tramo y el lingote se empuja de la cinta transportadora hacia un contenedor, que transporta además a un almacén de piezas en bruto, ya sea en tren de barras línea de laminación para la obtención de pre-formas de sección más pequeña.
El esquema cinemático del empuje se muestra en la figura. El cuerpo de trabajo del empuje es de dos varillas. El movimiento se transfiere a las barras desde uno o dos motores a través del engranaje y los engranajes de accionamiento, que están engranados con las barras de cremallera. El accionamiento eléctrico del empujador funciona en un corto tiempo con una carga variable. El ciclo de trabajo incluye:
- Aumento de las barras a baja velocidad en ralentí;
- El acercamiento de las barras a la pieza de trabajo y el comienzo del empuje con velocidad reducida;
- Aceleración hasta velocidad de trabajo;
- Empuje con velocidad de trabajo hasta la caída de la pieza de trabajo;
- Desaceleración hasta detener las barras;
- Aceleración en la dirección opuesta a max. velocidad;
- Retorno de barras a ralentí con max. velocidad;
- Desaceleración de las barras al tope en la posición inicial;
- Pausa (el motor se apaga).
Los datos del proyecto se muestran en la siguiente tabla:
A continuación procederemos a la selección de los equipos eléctricos y electrónicos para la automatización del proceso. Luego del análisis de potencia del motor a utilizar, se elige el módulo de control de potencia SINAMICS DCM y el generadorТП-80-20-0,2 УХЛ4.
Ahora se elige el controlador automático, debido a la calidad y confiabilidad se decidió utilizar un equipo SIEMENS, dentro del cual incluye: fuente de poder LOGO! Power 24V/0.6A, módulo de procesador LOGO! 12/24 RC, módulo de salidas análogas LOGO! AM2 AQ.
También se tienen que elegir sensores lógicos de ciclo que regularán el trabajo del controlador. Los sensores deben ser de tipo pnp debido al controlador elegido. Por lo tanto elegimos el sensor de inducción ISB BC2A-32P-3-LS4 que, cuando aparece un objeto de acción en el área sensible, conmuta el circuito eléctrico del actuador. Son necesarios 4 sensores para las 4 distintas posiciones de acción.
Se analizan además el sistema automático de control de velocidad del motor, para lo cual se necesita un modelo de control automático que se lo podrá encontrar en la carpeta de los archivos, tal sistema está simulado en el programa MatLab.
Desarrollo del programa del controlador de automatización
La ubicación de los sensores se muestran en la imagen:
La vista general en el programa LOGO! Soft la podemos ver aquí:
Explicaremos la estructura del programa:
Tenemos seis entradas discretas, 4 de las cuales son sensores y 2 de los cuales son interruptores sin fijación (cerrados), una para el inicio de los trabajos, y el otro para una posible interrupción de las barras. En cuanto a las salidas. Salida analógica, que suministra voltaje al motor y una salida discreta, que es responsable de la inversión de dirección.
Vamos a explicar el trabajo del programa.
Al pulsar el botón de inicio, el motor alcanza una velocidad baja y empieza a mover las barras hacia la pieza de trabajo, cuando las barras llegan al sensor I3 el motor alcanza la velocidad de funcionamiento y está directamente en contacto con la pieza de trabajo, por lo que a partir de aquí empieza eficazmente a empujar.
Además, en la siguiente posición del sensor, el motor desacelera hasta parar las barras y se vuelve en reversa, se mueve en la dirección opuesta a alta velocidad hasta alcanzar el último sensor, en donde se activa una señal de desaceleración, con lo que la máquina se regresa moviéndose con inercia hacia el inicio (sensor de posición 2), donde se indica la reanudación del ciclo y el motor se pausa antes del siguiente ciclo. Cuando se presiona el botón de apagado, la barra se frena, al presionar el botón de encendido reinicia desde la última etapa.
Aquí podrán obtener los archivos del proyecto. Muy pronto tendré listo el archivo de lectura y cálculos de potencia para la elección del motor.
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