Projektowanie sterowania prasą PMS z wykorzystaniem sterownika PLC i przekaźników bezpieczeństwa

Projektowanie sterowania prasą, szczególnie w kontekście trybu pracy „nastawczego”, wymaga precyzyjnego podejścia do zarządzania ruchem maszyny, zabezpieczeń i efektywności operacyjnej. W tym przypadku, praca na poziomie sterownika PLC, wraz z użyciem przekaźników bezpieczeństwa i innych elementów sterowania, stanowi kluczowy aspekt zapewnienia bezpieczeństwa i poprawności działania maszyny. Prasa PMS, z różnymi trybami pracy, w tym trybem normalnym i nastawczym, wymaga odpowiedniej logiki sterowania, która będzie kontrolować procesy w trybie nastawczym, unikając ryzyka niepożądanych ruchów maszyny.

1. Tryb normalny vs. tryb nastawczy

Zrozumienie, jak działa prasa w różnych trybach pracy, jest podstawą do opracowania odpowiedniego systemu sterowania. W trybie normalnym, prasa działa zgodnie z zaprogramowanymi parametrami i sterowaniem silnikiem, zapewniając standardowy cykl pracy.

Natomiast w trybie nastawczym, silnik jest wyłączony, ale sterowanie maszyną jest nadal aktywne. W tym trybie, nastawiacze mogą wykorzystywać wybieg silnika oraz bezwładność koła zamachowego, aby wykonać precyzyjne ustawienia lub operacje wymagające ruchu maszyny bez jej uruchamiania.

2. Problem z trybem nastawczym

Podstawowy problem w tym przypadku dotyczy sterowania silnikiem w trybie nastawczym. Instrukcja mówi o wyłączeniu silnika, ale nadal umożliwia korzystanie z ruchu maszyny dzięki bezwładności koła zamachowego. Istnieje kilka kwestii, które należy rozważyć w tym kontekście:

• Silnik wyłączony w trybie nastawczym – Chociaż silnik jest wyłączony, prasa wykorzystuje bezwładność koła zamachowego do ruchu. Z tego powodu, istotne jest, by nie dopuścić do przypadkowego uruchomienia silnika lub zbyt dużych obrotów, co może prowadzić do problemów z bezpieczeństwem.

• Ręczne kręcenie kołem – Zasadniczo instrukcja mówi o ręcznym kręceniu kołem zamachowym, ale jak zauważyłeś, nie jest to praktyczne w codziennej pracy. W praktyce oznacza to, że konieczne może być opracowanie systemu automatycznego sterowania, który zapewni odpowiednią precyzję w trybie nastawczym, bez konieczności ręcznego ingerowania w proces.

3. Pomysł na rozwiązanie – Programowanie trybu nastawczego

Aby rozwiązać ten problem, należy stworzyć logikę, która umożliwi wyłączenie silnika w trybie nastawczym, ale jednocześnie umożliwi precyzyjne sterowanie ruchem maszyny przy użyciu bezwładności i wybiegu silnika. Istnieje kilka podejść do tego zagadnienia:

A. Zastosowanie mechanizmu blokady silnika

Pierwszym rozwiązaniem jest blokada silnika w trybie nastawczym. Można to zrealizować poprzez przekaźniki bezpieczeństwa, które w pełni odcinają silnik od układu sterowania. Dzięki temu silnik nie będzie uruchamiany, a tylko inne elementy układu, takie jak koło zamachowe, będą wykorzystywane do precyzyjnego ustawienia maszyny.

• Zalety: Proste rozwiązanie zapewniające bezpieczeństwo. Brak ryzyka przypadkowego uruchomienia silnika w trybie nastawczym.

• Wady: Ograniczona możliwość kontroli nad ruchem maszyny, może nie być wystarczająco precyzyjne do niektórych zadań.

B. Wykorzystanie systemu hamulcowego

Aby kontrolować wybiegi silnika i zapewnić precyzyjność ruchu w trybie nastawczym, można rozważyć dodanie systemu hamulcowego, który pomoże utrzymać odpowiednią prędkość koła zamachowego w trakcie pracy w tym trybie. W przypadku, gdyby prasa zaczynała zbyt szybko się obracać, system hamulcowy mógłby zadziałać, spowalniając lub zatrzymując koło zamachowe w odpowiednim momencie.

• Zalety: Umożliwia precyzyjne sterowanie ruchem maszyny bez angażowania silnika.

• Wady: Może wymagać dodatkowego wyposażenia, a także skomplikowanego programowania sterownika PLC.

C. Programowanie sterownika PLC w trybie nastawczym

Ważnym krokiem jest opracowanie odpowiedniej logiki sterowania w sterowniku PLC. Należy skonfigurować sterowanie tak, aby w trybie nastawczym silnik był całkowicie odłączony, ale umożliwić wybieg silnika na określonym poziomie obrotów. Istnieje również możliwość zainstalowania czujników prędkości obrotowej koła zamachowego, które będą monitorować jego ruch i dostosowywać interwencję w razie potrzeby.

• Zalety: Precyzyjna kontrola nad procesem, umożliwiająca dokładne dopasowanie prędkości i ruchu maszyny.

• Wady: Wymaga zaawansowanego programowania i konfiguracji sterownika PLC oraz integracji z systemem hamulcowym i czujnikami.

D. Tryb automatyczny z użyciem silnika

Alternatywnie, w niektórych prasach, takich jak prasa typu LEN, silnik działa w trybie nastawczym, umożliwiając pełną kontrolę nad ruchem maszyny w tym trybie. W takim przypadku można stworzyć system, który pozwala na pełne automatyczne sterowanie ruchem maszyny w trybie nastawczym, bez konieczności ręcznego kręcenia kołem. To podejście wiąże się z wykorzystaniem silnika w trybie zwolnionym lub ograniczonym.

• Zalety: Duża precyzja i wygoda w pracy. Brak konieczności ręcznej ingerencji.

• Wady: Potrzebne jest dostosowanie oprogramowania i sterowania, co może być skomplikowane i kosztowne.

4. Podsumowanie

Rozwiązanie problemu z trybem nastawczym w prasach PMS zależy od dokładności sterowania, wymagań operacyjnych oraz dostępnych zasobów. Wykorzystanie sterownika PLC do precyzyjnego sterowania silnikiem, zastosowanie systemu hamulcowego oraz blokad silnika w trybie nastawczym może zapewnić pożądane efekty, minimalizując ryzyko niepożądanych ruchów. Należy jednak pamiętać, że każde rozwiązanie wiąże się z koniecznością dokładnego zaprojektowania systemu bezpieczeństwa, aby uniknąć niebezpieczeństwa związane z przypadkowym uruchomieniem silnika w nieodpowiednich momentach.