Prospettive per lo sviluppo di un azionamento elettrico automatizzato

Le specificità dello sviluppo della civiltà moderna, specialmente negli ultimi dieci anni, cambiano cardinale la nostra vita. Due tendenze meritano la massima attenzione.

Il primo è il rapido sviluppo di tutto ciò che riguarda la tecnologia informatica. Questo non è solo un computer in ogni casa e luogo di lavoro, non solo Internet e "giocattoli". Se guardi più da vicino, allora siamo tutti ostaggi della tecnologia informatica da molto tempo. Quasi ogni dispositivo ora ha un chip di controllo nella sua composizione, che, in linea di principio, è lo stesso piccolo computer. Questa è una TV, una lavatrice, un telefono cellulare, una macchina fotografica, un portachiavi per l'auto e l'auto stessa ...

Ora nel mio ufficio al lavoro circa 60! Controllo della CPU ... Questo è già molto serio! Se il microprocessore costava decine e centinaia di dollari, ora puoi acquistare un chip di controllo per meno di un dollaro!

La seconda tendenza è un aumento del costo dell'energia e di tutto ciò che riguarda l'industria mineraria. Tutte le risorse sono aumentate di prezzo in dieci anni. Quindi nel 1998 abbiamo comprato 1 litro di benzina al 95 ° per 2 rubli e 15 copechi, e ora paghiamo quasi 22 rubli (l'articolo è stato scritto all'inizio del 2008), e ora nessuno conta più un centesimo ... Come prima della denominazione ...

Tutto ciò è direttamente rilevante per l'azionamento elettrico automatizzato, che è integrato nelle nostre vite ed è la base della produzione. Ora è semplicemente fattibile economicamente rendere automatizzata qualsiasi unità elettrica, cioè computerizzata. Questo non è un tributo al tempo, con un irresistibile desiderio di stipare l'intero microprocessore. La cosa più importante è renderlo in grado di risparmiare significativamente energia. L'automazione, con questo approccio, ripaga in un anno e talvolta più velocemente.

Inoltre, un azionamento elettrico automatizzato presenta numerosi vantaggi significativi:

- Migliori qualità del consumatore (confronta almeno una lavatrice moderna con quella che avevi vent'anni fa);

- regolazione della velocità, accelerazione e intensità di frenata, consente di semplificare, cioè ridurre il costo della parte meccanica, impostare modalità delicate per tutti i meccanici, ridurre le correnti di avviamento e di esercizio, prolungare la vita delle parti meccaniche ed elettriche;

- la possibilità e la fattibilità di realizzare un sistema di controllo dell'azionamento distribuito; - integrazione di azionamenti elettrici nella rete con un server di raccolta e analisi dei dati con possibilità di accesso remoto.

Ora analizziamo la situazione attuale con l'azionamento elettrico. È in gran parte determinato dalle condizioni storiche. Attualmente, l'azionamento elettrico viene costruito con la separazione del convertitore di potenza elettrica e del sistema di controllo in parti ad alta corrente e bassa corrente. Attualmente, il sistema di controllo si riferisce più spesso a un controller digitale. Il primo di questo gruppo è apparso auto elettriche. La preparazione per la loro creazione è stata l'intera storia dell'elettricità. Si è scoperto che il controllore industriale di controllo era "collegato" al sistema convertitore-motore (P-D) (vedi Fig. 1).

Se il meccanismo ha più unità, viene visualizzato un altro controller industriale ... Questo approccio presenta diversi svantaggi:

- costo elevato del sistema;

- i feedback "passati" attraverso il controllore industriale comportano ritardi significativi;

- un tentativo di ridurre il prezzo del prodotto porta all'automazione "eterogenea", con una differenza nelle interfacce e un aumento del ritardo; Accade spesso in questo modo: un meccanismo che aveva un disco non regolato è completato da uno regolabile, è più facile ...

Ad esempio, il coordinamento dei meccanismi di una linea avviene alla vecchia maniera, attraverso la meccanica. Si scopre un'unità molto costosa e molto "complicata" con un'abbondanza di interfacce, il che comporta costi aggiuntivi per la messa in servizio. E se si verifica un guasto (guasto) in un tale sistema, allora ci saranno ancora più problemi. L'integrazione di tali sistemi per il monitoraggio generale è un compito molto difficile. Tutto ciò può essere confrontato con l'integrazione in un gruppo di lavoro di computer di diversi produttori, con velocità diverse, con varie interfacce di rete e vari standard di rete.

Ora torniamo alle prospettive di un azionamento elettrico automatizzato. La tesi principale è la creazione di un sistema di controllo distribuito, con costi minimi e un modo semplice e comprensibile per integrare questi azionamenti in una rete comune.

Tutto ricorda lo sviluppo dei personal computer. Qualsiasi moderno convertitore di frequenza ha un processore. Perché ho bisogno di un controller industriale aggiuntivo? Questi sono costi, un aumento dei tempi di risposta del sistema e un deterioramento dell'affidabilità. E solo gli inverter dei moderni produttori sono realizzati come una "scatola nera" e svolgono l'unico compito: convertire il segnale di ingresso nella frequenza e nella tensione appropriate. Convir offre alternative. Non impostiamo il controller industriale. I feedback necessari vengono effettuati nell'inverter. L'inverter ha anche un programma di controllo per risolvere tutti i problemi tecnologici. L'inverter ha un'interfaccia CAN-open integrata per l'integrazione di tale nodo nella rete (vedere Fig. 2).

In linea di principio, un tale nodo può funzionare in modo indipendente, la rete serve per inserire le impostazioni e raccogliere informazioni sul lavoro. In questo modo otteniamo un sistema di controllo a processore singolo con la massima velocità, affidabilità e prezzo minimo! Per combinare gli azionamenti e coordinarne il lavoro, non resta che collegarli tramite "doppino intrecciato" CAN-bus. Se è necessario il monitoraggio e la registrazione in remoto del meccanismo, installiamo un server industriale aggiuntivo con database SQL e interfaccia ethernet. La combinazione dei nodi di azionamenti elettrici distribuiti in una rete è gratuita!

Ora considereremo in dettaglio i vantaggi di un tale sistema. Disponiamo di una serie di azionamenti elettrici automatizzati con un sistema di controllo distribuito, collegati in rete. Ogni singolo disco è praticamente indipendente e può funzionare anche se la rete è disconnessa. Poiché il numero di connessioni sull'unità è minimo e il processore ha accesso immediato a tutti i parametri del nodo, abbiamo la massima velocità, flessibilità e affidabilità! La rete sta coordinando il funzionamento di azionamenti elettrici. Se abbiamo a che fare con una linea automatizzata o semplicemente con un meccanismo multi-drive, la parte meccanica può essere notevolmente semplificata ed economica automatizzando il funzionamento di azionamenti coordinati.

Qualsiasi pannello CAN o computer può essere utilizzato per controllare il sistema. Questi dispositivi non eseguono attività di controllo, ma servono esclusivamente per input-output. Se mettiamo un computer, abbiamo anche l'opportunità di registrare il lavoro. Il sistema è costruito il più amichevole possibile per la comunicazione con qualsiasi programma che controlla il lavoro di produzione, ad esempio 1C. Dato che l'azionamento elettrico in un tale sistema è, in effetti, automatizzato, per questo motivo, gli algoritmi di risparmio energetico vengono utilizzati nella massima misura possibile. Inoltre, i carichi meccanici ed elettrici sotto shock sono limitati!

La vita non si ferma. La tecnologia di produzione si sta sviluppando rapidamente. E dobbiamo riconoscere chiaramente che la pietra angolare di questi processi è una trasmissione elettrica automatizzata.

Comments

[#1]

Penso che la creazione di un tale dispositivo sia solo l'inizio di una nuova direzione con tutti i tipi di carenze e inconvenienti, che verranno successivamente rimossi gradualmente e cambiati in quelli più economici. Come tutto ciò che è stato creato in precedenza, il suo utilizzo sarà certamente possibile e abbastanza richiesto, solo ora è ancora incompiuto.