协调变速驱动系统精准运动控制技术在物品运输中的应用
在高速运转的机器系统中,驱动器需要迅速响应速度和转矩的变化,而网络制约则要求控制系统紧密配合驱动器的速度和转矩,以避免网络中断导致的大量浪费。变速驱动器广泛应用于卷幅管理,如造纸业中的造纸机、涂布机,以及金属加工中的轧机、镀锌流水线和酸洗流水线。在这些领域,交流电动机比直流电动机更为常见。电力驱动系统由变频交流驱动器及变速交流异步电动机构成。
尽管交流同步电动机适用于较高功率水平,但大多数卷幅管理所使用的小功率电动机会落在5~500hp范围内,这样的系统有时会部署200台以上的电动机以确保提供足够的压力。通过机械反馈以及过程控制系统或轧工控制输入,主通过高速网络对每个电子设备进行精确速度和转矩调控与协调。观察造纸行业如何执行控制,可以理解哪些特性需要考虑。
图1展示了低压交流驱動器主要部件,其中包括:
交流-直流转换由400~690V三相交流供给。
电压滤波组件由容量大的二极管组成。
直流-交流逆变采用脉宽调制(PWM)产生输出给电子设备的变频信号。
最后的部分是可编程逻辑控制单元(PLC)。
对于异步电池,因为损耗(即负载造成的转速下降)的存在,使得实际运行速度小于所提供频率。此时通常使用传感器来获取电子设备状态,并将数据反馈到主,从而调整频率以获得所需性能。
每个驾驶装置都配备自己的LAN接口,以便接受并处理来自主程序或其他设备发送来的指令,同时将自身状态反馈给中央计算单元。这使得整个工业自动化平台能够实现实时监控与优化操作效率。
为了简化维护工作,每台驾驶装置都可以独立移除且替换,有助于提高平均无故障时间(MTBF)。此外,由于能快速交换各个单元部件,更短的心急修复时间也意味着更快地恢复生产能力,即平均修复时间(MTTR)缩短。
用于卷帘管理应用中的协同驾驶技术
在卷帘管理设备如造纸厂、涂布车间、镀锌线条及酸洗线条中,都大量使用了具有不同功率级别但共享相同功能性的各种型号的小型变速伺服马达。在某些情况下,这些马达甚至达到1000只之多,如在高产能工程项目上。此类马达不仅要精确地追踪其设定的位置,还要根据周围环境条件调整其工作参数以保持最佳性能。当必须进行快速运动或者改变方向时,这种灵活性尤为重要,因为这涉及到预测材料移动路径并相应调整马达输出力量的一系列算法问题。如果没有这样的准确度,可能导致产品质量受损或生产效率显著降低。
为了满足这一挑战,一种称作“智能物体”技术已经被引入,它允许物品随着它们移动而自我配置,并根据必要的情况改变它们自己。这一概念依赖于先进传感技术,将物体直接连接到制造过程,从而可以收集关于他们当前状态及其未来需求详细信息。一旦收集到的数据经过分析,便可以用来指导装配线上的决策,并促进最有效、高效的人员参与其中从而减少人为错误发生概率以及提高整体生产效益。