Решение за управление на автоматичен подаващ механизъм на производствена линия, основано на времев реле
I. Преглед на решението
Това решение е насочено към проектирането на стабилна, ефективна и икономична електрическа контролна система за автоматичен механизъм за подаване на материал в производствена линия. Като начален елемент на производствената линия, основната задача на този механизъм е да изпраща автоматично и редовно детайли от складовото бакче към материалната платформа, да ги задържа там за предварително определен период от време и след това да ги доставя до следващата работна станция. Сърцевината на решениято включва избор на DC електромагнитен временен реле, за да се постигне прецизен контрол на забавяне от 2 секунди на детайлите върху материалната платформа, осигурявайки точен темп на производството.
II. Избор и анализ на ключови компоненти
Временно реле (основен контролен компонент)
- Избор: DC електромагнитно временное реле.
- Основание за избор:
- Адаптивност: Механизъмът за подаване на материал в производствената линия характеризира висока повторяемост и често използване. DC електромагнитното реле, с простата си конструкция, дългия срок на служба и висок брой позволени активации, идеално отговаря на тази високочестотна потребност.
- Икономичност: В сравнение с синхронни моторни реле, то е по-икономично, помагайки за намаляване на общите разходи.
- Функционално съответствие: Требуемото забавяне от 2 секунди попада в типичния диапазон на забавяне (0,3–5,5 секунди), а функцията на забавяне при изключване на напрежението, необходима в това решение, е специфика на DC електромагнитния тип.
Принцип на действие: В това решение се използва характеристиката му за забавяне при изключване на напрежението. След като цилиндърът за тласкане завърши своето действие (сигналът за тригеринг изчезва), обмотката на временния реле се деенергира и контактите му за забавяне при изключване на напрежението започват да бросят. След забавяне от 2 секунди контактите се активират, изпращайки сигнал, позволяващ на следващия цикъл да започне или да стартира конвейерния механизъм.
Цилиндър с магнитен ключ (компонент за позиционно детектиране и изпълнителен орган)
- Функция: Прецизно детектира позициите на поршните на цилиндърите за тласкане и зажимане (разширени и свити граници), предоставяйки обратни сигнали към PLC или контролна верига, служейки като основа за последователен контрол на процеса.
- Ключови характеристики: Лесна инсталация и регулировка, с точки за детектиране, установени чрез плъзгане и затягане на болтове; синият проводник се свързва с общия терминал, кафявият проводник - с сигналния терминал, спазвайки стандарти за свързване.
Единичен соленоиден контролиран клапан за промяна на посока (компонент за контрол на посоката)
- Функция: Приема контролни сигнали, за да промени посоката на компресиран въздух, контролирайки разширяването и свиването на цилиндърите за тласкане и зажимане.
- Принцип на действие: Когато соленоидната обмотка е енергирана, тя привежда шперцелят да се превключва, активирайки цилиндъра; когато е деенергирана, пружината възстановява шперцелят, причинявайки цилиндъра да се обърне или да запази своята позиция.
Близостен сензор (вспомогателен компонент за детектиране)
- Функция: Може да се използва за детектиране на наличието на детайл на материалната платформа, служейки като сигнал за тригеринг на временния реле за започване на броянето или като сигнала за безопасност след завършване на броянето.
III. Процес на работа и контролна логика на механизма за подаване на материал
С комбинирането на горепосочените компоненти, автоматизираният процес на работа на механизма за подаване на материал е както следва:
- Начално състояние: Складовото бакче е напълнено с детайли; поршните на цилиндъра за тласкане са свити (в дъното на бакчето), а поршните на цилиндъра за зажимане са свити.
- Активиране на зажимането: Системата стартира и единичният соленоиден контролиран клапан активира поршните на цилиндъра за зажимане да се разширят, натискайки против втория слой детайли, за да предотврати падането на целия стопан.
- Изпълнение на тласкането: След потвърждение на зажимането (детектирано от магнитния ключ), друг единичен соленоиден контролиран клапан активира поршните на цилиндъра за тласкане да се разширят, точно тласкайки долните детайли към материалната платформа.
- Връщане на тласкането: Когато цилиндърът за тласкане достигне фронталната крайна позиция (детектирана от магнитния ключ), соленоидният клапан се деенергира и поршните на цилиндъра автоматично се свиват.
- Започване на забавянето: След като цилиндърът за тласкане се свие напълно (задната магнитна ключовина детектира сигнала), изчезването на този сигнал (изключване) служи като входен сигнал за временния реле. Временния реле започва своето забавяне от 2 секунди при изключване на напрежението.
- Освобождаване и подаване: По време на забавянето на временния реле, детайлите остават неподвижни върху материалната платформа, отговаряйки на изискването за стабилизиране за 2 секунди. След завършване на забавянето, контактите за забавяне при изключване на напрежението на временния реле се активират.
- Опция A (интерлокиран контрол): Този сигнал се използва за деенергиране на соленоидния клапан на цилиндъра за зажимане, причинявайки поршните му да се свият и да освободят детайла.
- Опция B (последователен контрол): Този сигнал може да служи като условие за тригеринг на следващата операция (например, стартиране на конвейерния механизъм или иницииране на следващия цикъл на подаване).
- Приключване на цикъла: След освобождаването на цилиндъра за зажимане, целият стопан на детайли се спуска с една позиция под действието на гравитацията, с долните детайли на мястото им. Механизмът се връща в началното си състояние, очаквайки следващия сигнал за стартиране, и цикълът се повтаря.
IV. Основна роля на временния реле
В контролната верига на това решение, временния реле е критичен за постигането на основната функционалност:
- Реализация на функция: Специфично отговаря за изпълнение на изискването на процеса "поддържане на детайла върху материалната платформа за 2 секунди."
- Режим на действие: Използва режима на забавяне при изключване на напрежението. Неговото брояне започва, когато цилиндърът за тласкане потвърди свиването (изчезване на сигнала) и приключва 2 секунди по-късно с изходен сигнал за контрол на следващите действия.
- Преимущество: Този дизайн осигурява, че забавянето започва само след успешно тласкане на детайла и безопасно свиване на цилиндъра за тласкане, правейки логиката стриктна, безопасна и надеждна.
