Aikarelay-pohjainen ohjausratkaisu tuotantolinjan automaattiseen syöttömekanismiin

Ratkaisun yleiskatsaus​
Tämä ratkaisu pyrkii suunnittelemaan vakavan, tehokkaan ja taloudellisen sähköisen ohjausjärjestelmän tuotantolinjan automaattiselle syöttölaitteelle. Syöttölaitteena toimiva yksikkö on tuotantolinjan aloitusyksikkö, jonka päätäsmä tehtävänä on automaattisesti ja järjestelmällisesti työntää osia varastopatuksesta materiaalialustalle, pitää ne siellä määräajaksi ja lopuksi toimittaa ne seuraavalle työasemalle. Ratkaisun ydinosa käsittää DC-sähkömagneettisen aikarelin valitsemisen tarkoituksenmukaiseksi 2 sekunnin viiveen hallintaan materiaalialustalla oleville osille, mikä takaa tarkan tuotannon tahdin.

​II. Tärkeiden komponenttien valinta ja analyysi​

​Aikareli (Ytimen ohjauskomponentti)​​

• Valinta: DC-sähkömagneettinen aikareli.
• Valintaperusteet:
• ​Soveltuvuus:​​ Tuotantolinjan syöttölaitteen toiminta on korkeasti toistuva ja usein käytetty. DC-sähkömagneettinen relissi, jolla on yksinkertainen rakenne, pitkä käyttöikä ja korkea sallittu toimintamäärä, täyttää täysin tämän korkean taajuuden vaatimuksen.
• ​Taloudellisuus:​​ Se on edullisempi verrattuna synkronimoituihin moottorirelisiin, mikä auttaa vähentämään kokonaiskustannuksia.
• ​Toiminnallinen sopivuus:​​ Vaadittu 2 sekunnin viive on sen typillisessä viivealueessa (0,3–5,5 sekuntia), ja tässä ratkaisussa tarvittu virtaamisen lopetuksen jälkeinen viive on DC-sähkömagneettisen tyyppisen erityispiirre.

​Toimintaperiaate:​​ Tässä ratkaisussa käytetään sen virtaamisen lopetuksen jälkeisen viiven ominaisuutta. Kun työntävä sylinteri suorittaa toimintansa (aktivointisignaali katoaa), aikarelin spooli deenergoidaan, ja sen virtaamisen lopetuksen jälkeiset yhteystulpat alkavat ajastaa. 2 sekunnin viiven jälkeen yhteystulpat aktivoituvat, lähettäen signaalin, joka sallii seuraavan kierroksen aloittamisen tai kuljetusmekanismiin.

​Magneettinen kytkin (Sijaintihavainnin ja toiminnanohjaajan)​​

• ​Toiminto:​​ Havaitsee tarkasti työntävän ja puristavan sylinterin pistonten sijainnit (laajennettu ja supistettu raja), tarjoten palautussignaaleja PLC:lle tai ohjauspiirille, mikä toimii perustana järjestysprosessin ohjaukselle.
• ​Tärkeät ominaisuudet:​​ Helppo asentaminen ja säätö, havaintopisteet asetetaan liuku- ja tiivistämisnippujen avulla; sininen johto yhdistetään yhteispisteen, ruskea johto signaalipisteen, kiinnittymässä johtosäännöksiin.

​Yksisuuntaisesti elektromagneettisesti ohjattu suuntakytkin (Suuntahallinnan komponentti)​​

• ​Toiminto:​​ Vastaanottaa ohjaussignaaleja pakkaaman ilmavirtauksen suunnan vaihtamiseksi, jolloin ohjataan työntävän ja puristavan sylinterin laajentumista ja supistumista.
• ​Toimintaperiaate:​​ Kun elektromagneettinen spooli energoidaan, se ohjaa spoolin vaihtamaan, aktivoiden sylinterin; kun deenergoidaan, kevyt palauttaa spoolin, mikä aiheuttaa sylinterin kääntyvän tai pysyvän paikoillaan.

​Lähilaskenta (Apulaisen havainnin komponentti)​​

• ​Toiminto:​​ Voidaan käyttää havainnoimaan, onko materiaalialustalla osa, toimien aktivointisignaalina aikarelin ajastuksen aloittamiseksi tai turvallisuusvarmistussignaalina ajastuksen päättymisen jälkeen.

​III. Syöttölaitteen toimintaprosessi ja ohjauslogiikka​
Yhdistämällä yllä mainitut komponentit, syöttölaitteen automatisoitu työprosessi on seuraava:

1. ​Alkuasetelma:​​ Varastopatukseen on täytetty osia; työntävän sylinterin piston vaaka on supistettu (patukan pohjassa) ja puristavan sylinterin piston vaaka on supistettu.
2. ​Aktivoida puristaminen:​​ Järjestelmä käynnistetään, ja yksisuuntaisesti elektromagneettisesti ohjattu suuntakytkin aktivoi puristavan sylinterin piston vaakan ulottumaan, painaen alapuolista kerrosta estääkseen koko pinon pudotusta.
3. ​Suorita työntäminen:​​ Kun puristaminen on vahvistettu (havaittu magneettisella kytkimellä), toinen yksisuuntaisesti elektromagneettisesti ohjattu suuntakytkin aktivoi työntävän sylinterin piston vaakan ulottumaan, työntäen alimman kerroksen osan materiaalialustalle.
4. ​Paluu työntämisestä:​​ Kun työntävä sylinteri saavuttaa eturajan (havaittu magneettisella kytkimellä), elektromagneettinen kytkin deenergoidaan, ja sylinterin piston vaaka palautuu automaattisesti.
5. ​Viiveen aloitus:​​ Kun työntävä sylinteri on täysin supistettu (takarajan magneettinen kytkin havaitsee signaalin), tämä signaalin katoaminen (virtaamisen lopetus) toimii aikarelin syötteenä. Aikareli aloittaa 2 sekunnin virtaamisen lopetuksen jälkeisen viiven.
6. ​Vapautus ja syöttö:​​ Aikarelin viiveen aikana osa pysyy paikallaan materiaalialustalla, täyttäen prosessin vaatiman 2 sekunnin vakautusaajan. Viiven päätytty aikarelin virtaamisen lopetuksen jälkeiset yhteystulpat aktivoituvat.
• ​Vaihtoehto A (Lukittu ohjaus):​​ Tätä signaalia käytetään puristavan sylinterin elektromagneettisen kytkimen deenergoitsemiseen, mikä aiheuttaa sen piston vaakan supistumisen ja osan vapauttamisen.
• ​Vaihtoehto B (Järjestysohjaus):​​ Tämä signaali voi toimia seuraavan toiminnon (esimerkiksi kuljetusmekanismiin tai seuraavan syöttökierroksen aloittamiseen) aktivointiehdona.
7. ​Kierroksen päättymys:​​ Kun puristava sylinteri vapauttaa, koko osapino laskee gravitaation vaikutuksesta yhden aseman, alimman kerroksen osa on paikallaan. Mekanismi palaa alkuperäiseen asemaansa, odottaen seuraavaa käynnistyssignaalia, ja kierros toistuu.

​IV. Aikarelin ytimen rooli​
Tässä ratkaisun ohjauspiirissä aikareli on keskeinen osa ytimen toiminnallisuuden toteuttamisessa:

• ​Toiminnon toteutus:​​ Vastaa erityisesti prosessin vaatimuksesta "pitää osa materiaalialustalla 2 sekuntia."
• ​Toimintatapa:​​ Käyttää virtaamisen lopetuksen jälkeistä viiveä. Ajastus alkaa, kun työntävä sylinteri vahvistaa supistumisensa (signaalin katoaminen) ja päättyy 2 sekunnin kuluttua tulkitsemalla signaali, joka ohjaa seuraavia toimia.
• ​Etu:​​ Tämä suunnitelma varmistaa, että viive alkaa vasta, kun osa on onnistuneesti työnnetty ja työntävä sylinteri on turvallisesti supistunut, mikä tekee logiikasta tarkkaa, turvallista ja luotettavaa.