파운드리 자동화 시스템의 액추에이터

자동 프로세스 제어 시스템의 액추에이터는 제어 대상 또는 해당 컨트롤에 직접 영향을 미치도록 설계되었습니다.

요구 사항

드라이브는 다음 요구 사항을 충족해야 합니다.

• 가능한 한 선형 정적 특성을 갖습니다.

• 모든 작동 모드에서 제어 대상 또는 그 기관을 움직일 수 있는 충분한 권한을 가지고 있어야 합니다.

• 필요한 성능을 가지고 있습니다.

• 생산 가치에 대한 가장 간단하고 경제적인 규제를 보장합니다.

• 조향력이 낮다.

파운드리 작업 시 특징

파운드리 프로세스를 위한 자동화 시스템은 원격 및 자동의 두 가지 제어 모드가 있다는 특징이 있습니다.

원격 제어 시스템의 드라이브의 경우 주요 지표는 에너지이며 작동, 구조 및 경제적 특성이 필요합니다.

자동 제어 시스템의 드라이브에서 가장 중요한 것은 안정성과 조절 품질에 영향을 미치는 정적 및 동적 속성입니다. 주조 공정을 위한 자동화 시스템에서 액추에이터 선택의 이러한 특성은 설계 시 고려되어야 합니다.

드라이브(원격 제어)의 주요 에너지 매개변수는 공칭 토크(공칭 제어에서 발생하는 힘) 및 시작 토크(공칭 제어 신호의 작용으로 스위치를 켤 때 발생하는 힘)입니다.

드라이브의 감소된 관성 모멘트에 대한 시작 토크의 비율은 관성을 결정합니다. 즉, 이동 시작부터 정상 상태에서 출력 요소의 공칭 이동 속도까지의 시간입니다. 가속 시간을 줄이기 위해 시작 토크는 2 - 2.5 정격 토크를 초과하지 않아야 합니다.

제어 동작에 두 개의 설정값이 있는 위치 제어 시스템에서 액추에이터는 최대값에서 제어 동작을 변경할 수 있는 기능을 제공해야 합니다.

정속 조절기가 있는 시스템에서 물체에 대한 제어 동작은 조절 본체의 이동 시간에 의해 결정되며 순열 속도는 액추에이터의 기술 데이터에 따라 달라집니다.

비례 제어 시스템에서 물체에 대한 제어 동작은 설정 값에서 매개 변수의 편차에 비례하며 비례 계수는 액추에이터, 제동 장치 및 트립 후 트립의 설계에 따라 다릅니다.

주조 공정을 위한 여러 자동 제어 시스템에서 액추에이터는 조절기 위치에 대한 피드백으로 덮여 있습니다. 드라이브의 정적 및 동적 속성에 대한 고급 평가는 정확도와 속도를 고려하여 수행됩니다.

액추에이터를 설계할 때 공칭 부하에서 출력 장치의 이동 속도와 출력 장치의 공칭 이동 속도에 해당하는 제어 신호를 설정해야 합니다.

파운드리 자동화 시스템에는 다양한 액추에이터가 사용됩니다. 설계 상 전기 기계, 전자기, 유압, 공압 및 결합으로 나뉩니다.

전기 기계 드라이브

전기 기계 드라이브는 자동화 시스템의 다양한 정지 및 조절 작업 본체를 제어하는 ​​데 사용됩니다. 키트에는 전기 모터, 기어박스, 제한 스위치, 토크 제한 클러치 및 피드백 센서가 포함될 수 있습니다.

전기 기계식 드라이브에는 자동 주입을 위한 버킷 회전 장치, 혼합 및 혼합 시스템의 계량 디스펜서용 호퍼 개폐 장치, 제련소 장입 장치 등이 포함됩니다.

이러한 주조 공정에서 전기 기계식 드라이브는 다음을 제공합니다.

• "닫기" 및 "열기" 시작 버튼을 사용하여 전기 드라이브의 원격 또는 자동 시작;

• 리미트 스위치의 버튼 또는 접점을 사용하여 중간 위치에서 전기 드라이브를 중지합니다.

• 중대한 과부하의 경우 비상 정지;

• 작업 본체의 끝 위치에 대한 원격 조명 신호(엘리베이터, 호퍼 바닥, 쏟아지는 국자 등)

• 다른 메커니즘에 의한 전기 차단.

전자기 드라이브

전자기 드라이브는 전자석과 그에 의해 움직이는 기계 장치의 조합입니다. 그들은 제어 기관의 추진력에 전진 동작을 부여합니다.

전자기 액추에이터는 제강 공정에서 돔 제트의 공급, 가열, 산소 공급을 조절하기 위한 자동화 시스템의 밸브, 게이트, 밸브 및 스풀을 제어하는 ​​데 사용됩니다. 전기 유압 또는 전기 공압 장치, 솔레노이드가 제어 밸브 등을 움직입니다.

솔레노이드 밸브와 밸브의 단점은 거의 순간적인 전환으로 수격 현상이 발생할 수 있다는 것입니다.

유압 드라이브

유압 액추에이터는 5~7배의 과부하가 걸리는 상당한 단기 동작을 허용하고 작은 크기에서 큰 출력 모멘트(힘)를 가지며 20,000rad를 초과하는 각가속도를 제공할 수 있다는 사실 때문에 자동 주조 라인 및 시스템에서 널리 사용됩니다. /s.

석유계 오일, 합성 유체, 알코올-글리세린 혼합물 등이 작동 유체로 사용되는 가장 널리 사용되는 유압 피스톤 드라이브.

주조 시스템에서 가장 일반적으로 사용되는 피스톤 드라이브는 단동 및 복동입니다.

유압 드라이브의 단점은 질량이 크고 제어를 위한 상당한 전력 소비와 사고 제거의 어려움을 포함합니다.

주요 단점 중 일부를 수정하기 위해 제동 방법 및 법칙의 선택과 주조 공장에서 사용되는 유압 실린더의 제동 장치의 설계 매개변수 계산이 특히 중요합니다.

특정 유압 실린더 및 브레이크 장치의 선택은 작동 방식에 따라 결정됩니다. 저속에서는 리미터에 대해 구조물 또는 장비의 움직이는 부분을 제동하는 제동 장치없이 구동 유압 실린더를 사용할 수 있습니다. 작업 속도가 80mm/s로 증가하면 제동 장치를 사용해야 합니다.

공압 드라이브

공압 드라이브 유압과 같은 방식으로 건설. 이들의 차이점은 작동 매체(기체 및 액체)의 특성에 있으며, 기체의 압축성은 특히 상당한 하중과 가속도에서 시스템 작동에 부정적인 영향을 미칩니다.

공압 드라이브는 피스톤과 다이어프램으로 나뉩니다. 공압식 피스톤 액추에이터는 단순성과 저렴한 비용으로 인해 주조 공장에서 일반적입니다.

동시에 주조 공정의 공격적인 환경으로 인해 설계자는 자동 주조 기계용 특수 공압 실린더를 개발해야 합니다. 이러한 공압 실린더는 로드가 환경과 접촉하지 않는 폐쇄형 설계로 제조됩니다.

단일 랙으로 출력 샤프트의 기어에 연결된 단방향 실린더를 사용합니다. 샤프트의 회전은 크랭크에 의해 선형 운동으로 변환되며 이중 변환으로 인해 동력 손실이 발생하지만 이러한 메커니즘은 내구성이 있습니다.

결합 액추에이터

Festo의 새로운 장치를 사용하면 간단한 전동식 움직임으로 작업을 해결하고 IO-Link를 통해 컨트롤러에서 PLC로 데이터를 지능적으로 교환할 수 있습니다. 이 전기 드라이브 시리즈는 공압의 단순성과 전기 자동화의 장점을 결합합니다.

Simplified Motion 시리즈의 전기 드라이브는 간단한 작업을 위한 통합 모터화 및 제어 기능이 있는 모션 솔루션입니다. 이를 통해 "플러그 앤 플레이" 원칙에 따라 소프트웨어 없이 작동 및 시운전할 수 있습니다.

피드 및 리턴 속도, 작동력, 끝 위치 설정, 댐핑 및 수동 제어에 대한 매개변수는 물리적 버튼을 사용하여 드라이브에서 직접 설정할 수 있습니다.

선택

파운드리 자동화 시스템용 액추에이터를 선택할 때 속도, 효율성, 조용한 작동을 고려하십시오. 이러한 각 메트릭은 특정 자동화 문제를 해결하는 데 어느 정도 중요할 수 있습니다.

그러나 모든 액추에이터의 설계 또는 선택에서 선호되어야 하는 한 가지 주요 기준이 있습니다. 바로 높은 신뢰성입니다.

이와 관련하여 가능할 때마다 간단한 운동학 체계를 갖춘 전자기 및 전기 기계 드라이브를 보다 광범위하게 사용하는 것이 좋습니다.

유압 또는 공압 드라이브가 사용되는 경우 밀봉 장치의 신뢰성과 움직이는 부품의 질량 감소에 주의를 기울여야 합니다.

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