2.3 Aktuatorlar orqali avtomatik boshqarish va kelgusidagi jarayonlar.
Avtomatik boshqaruv tizimidagi aktuator nima?
Aktuator - bu qurilma yoki mashinaning bir qismi bo'lib, u energiyani, ko'pincha
elektr, havo yoki gidravlikani mexanik kuchga aylantirish orqali jismoniy
harakatlarga erishishga yordam beradi . Oddiy qilib aytganda, bu harakatni
ta'minlaydigan har qanday mashinaning komponentidir.
Oddiy qilib aytganda, bu "ko'chiruvchi". Aktuator boshqaruv moslamasini (
nazorat signali bilan boshqariladigan ) va energiya manbasini talab qiladi. Tekshirish
signali nisbatan past energiya va elektr kuchlanish yoki oqim, pnevmatik yoki gidravlik
suyuqlik bosimi yoki hatto inson kuchi bo'lishi mumkin.
Avtomatlashtirishda aktuatordan qanday foydalaniladi?
Bir nechta chiziqli va aylanma aktuatorlardan foydalanish bir nechta
uskunaning ishlashini avtomatlashtirishga yordam beradi . Bularga tovoq
antennalari, sensorlar, yerni tasvirlash uskunalari va boshqalar kiradi. Sanoat uchun
aniq joylashishni aniqlash va harakatni boshqarish uchun maxsus ishlab chiqilgan
va yuqori sifatli sun'iy yo'ldosh aktuatorlari qidiriladi.
32
2.3.1-rasm.
Jarayonlarni avtomatlashtirish uchun aktuator variantlari
Aktuatorlar suyuqliklar va gazlar uchun avtomatlashtirilgan jarayonlarda og'ir
yuklarni ko'taradi, shuningdek, ehtiyotkorlik bilan harakatni nazorat qiladi. Ikki xil turdagi
ilovalar orasida, jarayon (suyuqlik va gazlarni boshqarish) va aqlli (harakatlanuvchi
elementlar va mexanik tizimlar) ko'plab atamalar va asosiy texnologiyalar bir xil. Biroq,
har xil turdagi ilovalarda ushbu asosiy texnologiyalarning qo'llanilishi va evolyutsiyasi har
xil. Ajablanarlisi shundaki, ikki dunyoning kesishishi juda oz va ikki dunyo mutaxassislari
uchun muloqot qilish qanchalik qiyin. So'zlar bir xil, ammo ma'nolar ko'pincha suhbatni
chalkashtirib yuborish uchun etarlicha farq qiladi. Birining kuchli tomonlaridan
ikkinchisini qo'llash uchun foydalanib, krossover uchun imkoniyatlar mavjud.
Qizig'i shundaki, aqlli avtomatlashtirish dunyosida, robototexnika va tanlash va
joylashtirish portallarining aniq harakatni boshqarish dunyosida texnologik
evolyutsiya va taxminlar juda boshqacha. Pnevmatik - kutilgan eng past
ko'rsatkichga ega eng arzon variant. Gidravlika o'z o'rniga ega, chunki ular juda
yuqori quvvat va paket o'lchamiga nisbati. Biroq, ikkalasi ham turli xil oqish, texnik
xizmat ko'rsatish va ishlash cheklovlari bilan to'la bo'lib, odamlar ko'pincha "to'liq
elektr" ga o'tishni xohlashadi. Bu dunyoda, agar siz yuqori ishlash va past texnik
xizmat ko'rsatishni istasangiz, elektromexanik variantlar ro'yxatida yuqori.
Jarayon sohalariga qaytsak, agar odatiy mavjud echimlar ma'lum bir dasturning
ishlash talablariga javob bermasa, tajribaning noto'g'riligiga boshqa dunyo
yechimlaridan foydalanishga to'sqinlik qilmaslik kerak. Agar bu klapanning
pnevmatik aktuatorining ¼ foiz - ½ foizi aniqligi etarli darajada yaxshi bo'lmasa,
aqlli avtomatlashtirish dunyosidan elektromexanik yechim javob bo'lishi
mumkin. 200 mm zarbali valf aktuatoridagi ¼ foiz aniqlik +/- 1 mm aniqlikka
erishadi. Bu +/-0,05 mm odatdagi ishlash spetsifikatsiyasi bo'lgan aniq harakatni
boshqarish mahsulotlari uchun juda oson maqsaddir.
33
2.3.2-rasm.
Parker ETH elektromexanik rod uslubidagi aktuator
Yoki siz klapanning yopilish yoki ochilish tezligini yaxshiroq boshqarishni
xohlaysiz ... ehtimol sekinroq, tezroq yoki tezliklarning bir nechta kombinatsiyasi.
Bunday holda, aqlli avtomatlashtirish dunyosidan servo boshqariladigan
elektromexanik aktuatorning harakatni boshqarish qobiliyati idealdir. Bu dunyoda
harakat profillari tezlanishlar, sekinlashuvlar, eng yuqori tezliklar va turli tezliklar
orasidagi o'tishlar bilan belgilanadi. Ushbu aktuatorlar valfni tezda yopishi yoki
ochishi mumkin, bu dasturda muammo tug'diradi. Biroq, bularning barchasi
dasturiy ta'minotda dasturlashtiriladi, kuchni uni o'rnatgan odamning qo'liga
topshiradi.
Jarayon tizimlari odatda 4-20mA analog yoki gibrid HART/4-20mA boshqaruv
signallaridan foydalanadi. 0-10vdc ko'proq HVAC yoki tijorat tizimlari yoki ishlab
chiqarish pol kontrollerlari uchun xosdir. Ba'zi yangi tizimlar Foundation Fieldbus
yoki Profibus kabi fieldbuslardan foydalanadi. Agar boshqaruv tizimi sanoat DCS
dan foydalansa, odatda Modbus yoki DeviceNet kabi tipik PLC protokollariga
shlyuz mavjud. Seriyali interfeyslar kam uchraydi.
Mavjud elektromexanik valf aktuatorlari odatda boshqaruv tizimidan 0-10Vdc
yoki 4-20mA analog signallari bilan boshqariladi. Xuddi shu signallar
elektromexanik servo-motorli aktuatorlarni boshqarish uchun ishlatilishi mumkin.
Biroq, 4-20mA 0-10Vdc variantiga qaraganda ancha kam tarqalgan signal
interfeysi. Analog signallar, shuningdek, Analog-raqamli chiplar va ularni
boshqarish uchun zarur bo'lgan murakkab kontrollerlar tufayli ushbu
34
kontrollerlarning narxini oshiradi. Tejamkorroq, ishlatish uchun qulayroq va,
ehtimol, yuqori samaradorlikka ega variantlar mavjud. Bular Profibus, DeviceNet
va EtherCAT kabi avtobusga asoslangan interfeyslardan RS232 yoki RS485 bilan
ketma-ket asoslanganlarga, Step & Direction kabi odatiy harakatni boshqarish
signallarigacha farq qilishi mumkin. Harakat hatto harakatlanish profillari yoki
pozitsiyalari uchun oldindan dasturlashtirilgan bo'lishi mumkin va oddiy kirishlar
bilan ishga tushirilishi mumkin. Bu №1 kirish uni 10 foizga yopib qo'yadi, №2
kirish 20 foizga yopiladi va hokazo kabi bo'lishi mumkin. Biroq, bu variantlarni
odatiy valf aktuatorlarini boshqaradigan mavjud tizimga qayta jihozlash qiyinroq
ekanligini tushunish juda muhim.
Odatdagi
ilovalar.
Elektromexanik
servo-motorli
boshqariladigan
aktuatorlardan qanday ilovalar foydali bo'ladi? Mijoz yuqori ko'rsatkichlardan
moliyaviy foyda oladigan har qanday dastur. Bu afzalliklar yuqori aniqlik, yaxshi
takrorlanuvchanlik, ko'proq boshqariladigan harakat yoki pastroq texnik xizmat
ko'rsatish bo'lishi mumkin, bu esa yakuniy natijaning yaxshilanishiga olib keladi.
Bu, ehtimol, kimyo sanoati kabi qimmatbaho ingredientlar bilan qattiq nazoratni
talab qiladigan muhim ilovalar bo'lib, ularning suyuq bosimi va pH nazorati
ilovalari bo'ladi. Oqimni boshqarish ilovalari katta foyda keltirishi mumkin. Hatto
qayta ishlovchilar ham borki, ular o'zlarining ilovalari uchun juda muhim bo'lgan
yuqori samarali echimlarni topdilar va ular hech qachon ishlaydigan tizimsiz
qolmasligi uchun to'liq ehtiyot qismlar to'plamini sotib oldilar.
To'g'ri yechimni belgilash
Sinov va xato - ayrim sohalarda mahsulot tanlashning keng tarqalgan usuli.
Aktuatorni sinab ko'ring va agar u ishlamasa, kattaroqni sinab ko'ring. Aqlli
avtomatlashtirish sanoatida ushbu yuqori aniqlikdagi mahsulotlarning narxi va
yetkazib berish muddati tufayli sinov va xato samarali usul emas. To'g'ri o'lcham va
tanlash afzal ko'rilgan usul, ammo bu osonlikcha mavjud bo'lmagan ma'lumotlarni
qazib olish yoki taxmin qilishni anglatishi mumkin. Shubhasiz, alternativa yechimni
haddan tashqari oshirib yuborishdir, ammo keyin bu uni boshqa zaruratdan ko'ra
qimmatroq qiladi.
Aksariyat klapanlarda valfni harakatga keltiruvchi yukdan yuqori bo'lgan
o'tiradigan yoki o'tirmaydigan yuklar mavjud. Aqlli avtomatlashtirish dunyosi buni
"tiqin" deb atash mumkin, bu texnik bo'lmagan atama yopishqoq ishqalanishga
ishora qiladi, bu mexanikani statik joydan hech qanday harakatsiz sindirish uchun
zarur bo'lgan kuchdir. Bu o'rinsiz yuk servo motorning "cho'qqi" moment diapazoni
ostida qoplanishi mumkin, valfni boshqa yo'l bilan siljitish momenti esa bir xil servo
motorning "uzluksiz" moment diapazoni ostida qoplanishi mumkin. Globus
klapanlari odatda talab qilinadigan o'chirish standartlariga javob berish uchun
35
"o'rindiq yukini" talab qilganligi sababli, servo vosita o'ziga xos bosim darajasini
cheksiz ushlab turish uchun to'g'ri o'lchamga ega bo'lishi kerak. Dvigatelning
kerakli hajmini kamaytirishi mumkin bo'lgan pozitsiyani ushlab turish uchun
dvigatelda tormoz ham juda oson ishlatilishi mumkin. Bu, albatta, motor va uning
boshqaruv elementlarining quvvat sarfini kamaytiradi.
|
