Řešení pro řízení automatického podávacího mechanismu výrobní linky založeného na časovém relé

I. Přehled řešení​
Toto řešení má za cíl navrhnout stabilní, efektivní a ekonomický elektrický ovládací systém pro automatický přikrmovací mechanismus výrobní linky. Jako počáteční jednotka výrobní linky má tento mechanismus za hlavní úkol automaticky a uspořádaně tlačit díly z násypu na materiálovou plošinu, udržovat je tam po dobu předem stanovenou a poté je poskytnout další pracovišti. Jádrom tohoto řešení je výběr časového relé s DC elektromagnetickým časovým relé, které umožňuje přesné 2-sekundové časování držení dílů na materiálové plošině, což zajistí přesný rytmus výroby.

​II. Výběr a analýza klíčových komponent​

​Časové relé (jádrová ovládací komponenta)​​

• Výběr: Časové relé s DC elektromagnetickým časováním.
• Základ výběru:
• ​Přizpůsobivost:​​ Přikrmovací mechanismus výrobní linky má vysokou opakovatelnost a časté provozování. Relé s DC elektromagnetickým časováním, s jeho jednoduchou konstrukcí, dlouhou životností a vysokým povoleným počtem aktivací, dokonale splňuje tuto vysokofrekvenční požadavku.
• ​Ekonómie:​​ Oproti synchronnímu motorovému typu relé je levnější, což pomáhá snížit celkové náklady.
• ​Funkční shoda:​​ Požadované 2-sekundové časování se nachází v běžném rozsahu časování (0,3–5,5 sekundy) a funkce časování po odpojení, požadovaná v tomto řešení, je speciálností DC elektromagnetického typu.

​Princip fungování:​​ V tomto řešení se využívá charakteristiky časování po odpojení. Po dokončení akce tlačného válcového článku (zmizí signál spouštění), je časové relé deenergizováno a jeho kontakty časování po odpojení začínají časovat. Po 2-sekundovém časování se kontakty aktivují a odesílají signál, který umožňuje zahájit další cyklus nebo spustit dopravní mechanismus.

​Válcový článek s magnetickým spínačem (detekce polohy a aktuator)​​

• ​Funkce:​​ Přesně detekuje polohy pístu tlačného a stiskového válcového článku (roztažené a stažené limity), poskytuje zpětné signály PLC nebo ovládací obvod, což slouží jako základ pro sekvenční procesní kontrolu.
• ​Klíčové vlastnosti:​​ Jednoduchá instalace a nastavení, body detekce jsou nastaveny pomocí klouzavých a stahovacích šroubů; modrá drát je spojen s běžným terminálem, hnědý drát s signálním terminálem, podle standardů zapojení.

​Jednosměrné elektromagneticky řízené směrové ventil (komponenta směrového řízení)​​

• ​Funkce:​​ Přijímá řídící signály k přepnutí směru stlačeného vzduchu, což umožňuje řídit roztažení a stažení tlačného a stiskového válcového článku.
• ​Princip fungování:​​ Když je elektromagnetická cívka energizována, pohne spouští, což aktivuje válcový článku; když je deenergizována, pružina vrátí spoušť do původní polohy, což způsobí, že válcový článku se obrátí nebo udrží svou pozici.

​Přibližný senzor (pomocná detekční komponenta)​​

• ​Funkce:​​ Může být použit k detekci, zda je díl na materiálové plošině, což slouží jako spouštěcí signál pro časové relé, aby začalo časovat, nebo jako bezpečnostní ověřovací signál po dokončení časování.

​III. Pracovní postup a logika ovládání přikrmovacího mechanismu​
Kombinací výše uvedených komponent je automatizovaný pracovní postup přikrmovacího mechanismu následující:

1. ​Počáteční stav:​​ Násyp je plný dílů; tlačný válcový článku je stažen (na dně násypu) a stiskový válcový článku je stažen.
2. ​Spouštění stisku:​​ Systém se spustí a jednosměrný elektromagneticky řízený směrový ventil aktivuje stiskový válcový článku, který se roztaží, aby zabránil celé hromadě v pádu.
3. ​Provádění tlačení:​​ Po potvrzení stisku (detekováno magnetickým spínačem) další jednosměrný elektromagneticky řízený směrový ventil aktivuje tlačný válcový článku, který se roztaží a přesně tlačí díl ze spodní vrstvy na materiálovou plošinu.
4. ​Návrat tlačení:​​ Jakmile tlačný válcový článku dosáhne frontální limitní polohy (detekováno magnetickým spínačem), je elektromagnetický ventil deenergizován a válcový článku se automaticky stáhne.
5. ​Začátek časování s prodlevou:​​ Po úplném stažení tlačného válcového článku (rear magnetický spínač detekuje signál) zmizení tohoto signálu (odpojení) slouží jako vstupní signál pro časové relé. Časové relé začne 2-sekundové časování po odpojení.
6. ​Uvolnění a přikrmování:​​ Během časování časového relé zůstává díl na materiálové plošině stacionární, což splňuje požadavek procesu na 2-sekundovou stabilizační dobu. Po skončení časování se časové kontakty časového relé aktivují.
• ​Možnost A (spřažené ovládání):​​ Tento signál se používá k deenergizaci elektromagnetického ventilu stiskového válcového článku, což způsobí, že se jeho válcový článku stáhne a uvolní díl.
• ​Možnost B (sekvenční ovládání):​​ Tento signál může sloužit jako spouštěcí podmínka pro další akci (např. spuštění dopravního mechanismu nebo iniciace dalšího cyklu přikrmování).
7. ​Dokončení cyklu:​​ Po uvolnění stiskového válcového článku se celá hromada dílů pod gravitací posune dolů o jednu pozici, s dílem ze spodní vrstvy na místě. Mechanismus se vrátí do počátečního stavu, čeká na další startovací signál a cyklus se opakuje.

​IV. Klíčová role časového relé​
V ovládacím obvodu tohoto řešení je časové relé klíčové pro dosažení jádrové funkce:

• ​Implementace funkce:​​ Specificky odpovídá za splnění procesního požadavku "udržení dílu na materiálové plošině po dobu 2 sekund."
• ​Režim fungování:​​ Využívá režim časování po odpojení. Časování začíná, když tlačný válcový článku potvrdí stažení (zmizí signál) a končí 2 sekundy později s výstupním signálem, který řídí následné akce.
• ​Výhody:​​ Tato konstrukce zajišťuje, že časování začíná až po úspěšném tlačení dílu a bezpečném stažení tlačného válcového článku, což dělá logiku pečlivou, bezpečnou a spolehlivou.