Actionneurs dans les systèmes d'automatisation de fonderie

Les actionneurs des systèmes de contrôle automatique de processus sont conçus pour affecter directement l'objet contrôlé ou ses commandes.

Exigences

Les lecteurs doivent répondre aux exigences suivantes :

• avoir des caractéristiques statiques aussi linéaires que possible ;

• disposer d'une puissance suffisante pour mettre en mouvement l'objet de contrôle ou ses organes dans tous les modes de fonctionnement ;

• avoir les performances requises ;

• assurer la régulation la plus simple et la plus économique de la valeur de la production ;

• ont une faible puissance de direction.

Caractéristiques lors du travail dans les fonderies

Les systèmes d'automatisation des processus de fonderie se caractérisent par la présence de deux modes de contrôle : à distance et automatique.

Pour les entraînements dans les systèmes de télécommande, les principaux indicateurs sont l'énergie. De plus, des caractéristiques opérationnelles, structurelles et économiques sont requises.

Pour les entraînements dans les systèmes de contrôle automatique, les plus importantes sont leurs propriétés statiques et dynamiques, qui affectent la stabilité et la qualité de la régulation. Ces caractéristiques du choix des actionneurs dans les systèmes d'automatisation des procédés de coulée doivent être prises en compte dans leur conception.

Les principaux paramètres énergétiques des variateurs (télécommande) sont le couple nominal (la force développée à la commande nominale) et le couple de démarrage (la force développée au moment de la mise sous tension sous l'action du signal de commande nominal).

Le rapport du couple de démarrage au moment d'inertie réduit de l'entraînement détermine son inertie, c'est-à-dire le temps entre le début du mouvement et la vitesse nominale de mouvement de l'élément de sortie en régime établi. Pour réduire le temps d'accélération, le couple de démarrage ne doit pas dépasser 2 — 2,5 couple nominal.

Dans les systèmes de contrôle de position où l'action de contrôle a deux points de consigne, les actionneurs doivent permettre de modifier l'action de contrôle à partir de la valeur maximale.

Dans les systèmes à régulateurs à vitesse constante, l'action de commande sur l'objet est déterminée par le temps de déplacement de l'organe de régulation, dont la vitesse de permutation dépend des données techniques des actionneurs.

Dans les systèmes de contrôle proportionnel, l'action de contrôle sur l'objet est proportionnelle à l'écart du paramètre par rapport à la valeur de consigne, et le facteur de proportionnalité dépend de la conception de l'actionneur, des dispositifs de freinage et après déclenchement après déclenchement.

Dans un certain nombre de systèmes de contrôle automatique pour les processus de fonderie, les actionneurs sont couverts par un retour sur la position du régulateur. Une évaluation avancée des propriétés statiques et dynamiques des entraînements est effectuée en tenant compte de leur précision et de leur vitesse.

Lors de la conception des actionneurs, il est nécessaire de régler la vitesse de déplacement de son dispositif de sortie à charge nominale et un signal de commande correspondant à la vitesse de déplacement nominale du dispositif de sortie.

Une grande variété d'actionneurs sont utilisés dans les systèmes d'automatisation de fonderie. De par leur conception, ils sont divisés en électromécaniques, électromagnétiques, hydrauliques, pneumatiques et combinés.

Entraînements électromécaniques

Les entraînements électromécaniques sont utilisés pour contrôler divers organes de travail d'arrêt et de régulation des systèmes d'automatisation. Les kits peuvent inclure un moteur électrique, une boîte de vitesses, des interrupteurs de fin de course, un embrayage limiteur de couple et un capteur de retour.

Les entraînements électromécaniques comprennent des dispositifs de rotation des seaux pour le versement automatique, l'ouverture et la fermeture des trémies pour les distributeurs de pesage dans les systèmes de mélange et de mélange, le chargement des fonderies, etc.

Dans ces procédés de coulée, les entraînements électromécaniques fournissent :

• démarrage à distance ou automatique de l'entraînement électrique à l'aide des boutons de démarrage "Fermer" et "Ouvrir" ;

• arrêter l'entraînement électrique dans n'importe quelle position intermédiaire au moyen de boutons ou de contacts d'interrupteurs de fin de course ;

• arrêt d'urgence en cas de surcharges critiques ;

• signalisation lumineuse à distance des positions extrêmes du corps de travail (élévateur, fond de trémie, poche de coulée, etc. ;

• blocage électrique par d'autres mécanismes.

Entraînements électromagnétiques

Les entraînements électromagnétiques sont une combinaison d'un électroaimant avec un dispositif mécanique déplacé par celui-ci. Ils communiquent un mouvement vers l'avant à l'entraînement de l'organe contrôlé.

Les actionneurs électromagnétiques sont utilisés pour contrôler les vannes, les vannes, les vannes et les tiroirs dans les systèmes d'automatisation pour réguler l'alimentation des jets de dôme, le chauffage, l'alimentation en oxygène dans le processus de fabrication de l'acier, dans les systèmes utilisant dispositifs électrohydrauliques ou électropneumatiques, dans lequel le solénoïde déplace la soupape de commande, etc.

L'inconvénient des électrovannes et des vannes est qu'avec une commutation presque instantanée, un coup de bélier peut se produire.

Entraînements hydrauliques

Les actionneurs hydrauliques sont largement utilisés dans les lignes et les systèmes de coulée automatiques en raison du fait qu'ils permettent des actions importantes à court terme de 5 à 7 fois les surcharges, ont des moments de sortie (forces) importants à de petites tailles et peuvent fournir des accélérations angulaires supérieures à 20 000 rad. /s.

Les entraînements à piston hydrauliques les plus largement utilisés, où les huiles de pétrole, les fluides synthétiques, le mélange alcool-glycérine, etc. sont utilisés comme fluide de travail.

Dans les systèmes de coulée, les entraînements à piston les plus couramment utilisés sont à simple et double effet.

Les inconvénients des entraînements hydrauliques comprennent leur grande masse, leur consommation d'énergie importante pour le contrôle et les difficultés à éliminer les accidents.

Afin de corriger certaines des principales lacunes, la sélection de la méthode et de la loi de freinage et le calcul des paramètres de conception des dispositifs de freinage des vérins hydrauliques utilisés dans la fonderie revêtent une importance particulière.

Le choix de certains vérins hydrauliques et dispositifs de freinage est déterminé par leur fonctionnement. A basse vitesse, il est permis d'utiliser des vérins hydrauliques moteurs sans dispositifs de freinage avec freinage des parties mobiles des structures ou équipements contre le limiteur. Lorsque la vitesse de travail passe à 80 mm/s, il est nécessaire d'utiliser des dispositifs de freinage.

Entraînements pneumatiques

Entraînements pneumatiques construction au même titre que l'hydraulique. Leurs différences résident dans les propriétés du fluide de travail (gaz et liquide).La compressibilité du gaz a un effet négatif sur le fonctionnement du système, en particulier sous des charges et des accélérations importantes.

Les entraînements pneumatiques sont divisés en piston et diaphragme. Les actionneurs pneumatiques à piston sont courants en fonderie en raison de leur simplicité et de leur faible coût.

Dans le même temps, l'environnement agressif des processus de coulée oblige les concepteurs à développer des vérins pneumatiques spéciaux pour les machines de coulée automatiques. De tels vérins pneumatiques sont fabriqués dans une conception fermée où leurs tiges n'entrent pas en contact avec l'environnement.

Ils utilisent des cylindres unidirectionnels reliés par une seule crémaillère à un engrenage sur l'arbre de sortie. La rotation de l'arbre est convertie par la manivelle en mouvement linéaire, et bien que la double conversion entraîne une perte de puissance, ces mécanismes sont durables.

Actionneurs combinés

Les nouveaux appareils de Festo vous permettent de résoudre des tâches avec de simples mouvements motorisés et d'échanger intelligemment des données d'un contrôleur à un API via IO-Link. Cette série d'entraînements électriques combine la simplicité de la pneumatique avec les avantages de l'automatisation électrique.

Les entraînements électriques de la série Simplified Motion sont des solutions de mouvement avec motorisation et commande intégrées pour des tâches simples. Ils permettent un fonctionnement et une mise en service sans logiciel, sur le principe "plug and play".

Les paramètres pour la vitesse d'avance et de retour, la force d'actionnement, le réglage de la position finale, l'amortissement et la commande manuelle peuvent être réglés directement sur l'entraînement à l'aide de boutons physiques.

Choix

Lors du choix des actionneurs pour les systèmes d'automatisation de fonderie, tenez compte de leur vitesse, de leur efficacité et de leur fonctionnement silencieux. Chacune de ces mesures, à un degré ou à un autre, peut être importante pour résoudre un problème d'automatisation particulier.

Cependant, il y a un critère principal qui devrait être préféré dans la conception ou la sélection de tout actionneur - c'est une haute fiabilité.

A cet égard, il est recommandé d'utiliser plus largement, chaque fois que possible, des entraînements électromagnétiques et électromécaniques avec des schémas cinématiques simples.

Dans les cas où des entraînements hydrauliques ou pneumatiques sont utilisés, il faut faire attention à la fiabilité des dispositifs d'étanchéité et à la réduction de la masse des pièces mobiles.

Voir également: Moyens techniques de mesure et de contrôle en fonderie