Perspectives de développement d'une motorisation électrique automatisée

Les spécificités du développement de la civilisation moderne, en particulier au cours des dix dernières années, changent radicalement nos vies. Deux tendances méritent le plus d'attention.

Le premier est le développement rapide de tout ce qui touche à la technologie informatique. Ce n'est pas seulement un ordinateur dans chaque foyer et lieu de travail, pas seulement Internet et les «jouets». Si vous regardez de plus près, nous sommes tous des otages de la technologie informatique depuis longtemps. Presque n'importe quel appareil a maintenant une puce de contrôle dans sa composition, qui, en principe, est le même petit ordinateur. Ceci est une télévision, une machine à laver, un téléphone portable, un appareil photo et un porte-clés pour la voiture et la voiture elle-même ...

Maintenant dans mon bureau au travail environ 60! Contrôle CPU ... C'est déjà très sérieux! Si le microprocesseur coûtait des dizaines et des centaines de dollars, vous pouvez maintenant acheter une puce de contrôle pour moins d'un dollar!

La deuxième tendance est une augmentation du coût de l'énergie, et tout ce qui concerne l'industrie minière. Toutes les ressources ont augmenté de prix en dix ans. Donc, en 1998, nous avons acheté 1 litre d'essence 95e pour 2 roubles 15 kopecks, et maintenant nous payons près de 22 roubles (l'article a été écrit au début de 2008), et maintenant personne ne compte à nouveau un sou ... Comme avant la dénomination ...

Tout cela concerne directement l'entraînement électrique automatisé, qui est intégré dans nos vies et est la base de la production. Désormais, il est tout simplement économiquement faisable d'automatiser tout entraînement électrique, c'est-à-dire informatisé. Ce n'est pas un hommage à l'époque, avec une irrésistible envie de s'entasser dans tout le microprocesseur. Le plus important est de lui permettre d'économiser considérablement de l'énergie. L'automatisation, avec cette approche, porte ses fruits en un an, et parfois plus vite.

De plus, un entraînement électrique automatisé présente un certain nombre d'avantages importants:

- Amélioration des qualités de consommation (comparer au moins une machine à laver moderne avec celle que vous aviez il y a vingt ans);

- la régulation des vitesses, des accélérations et des intensités de freinage, vous permet de simplifier, c'est-à-dire de réduire le coût de la partie mécanique, de définir des modes doux pour toutes les mécaniques, de réduire les courants de démarrage et de fonctionnement, de prolonger la durée de vie des pièces mécaniques et électriques;

- la possibilité et la faisabilité de réaliser un système de commande d'entraînement distribué; - intégration des entraînements électriques dans le réseau avec un serveur de collecte et d'analyse de données avec possibilité d'accès à distance.

Analysons maintenant la situation actuelle avec l'entraînement électrique. Elle est largement déterminée par les conditions historiques. Actuellement, l'entraînement électrique est en cours de construction avec la séparation du convertisseur de puissance électrique et du système de contrôle en pièces à courant élevé et à faible courant. Actuellement, le système de contrôle fait le plus souvent référence à un contrôleur numérique. Le premier de ce groupe est apparu les voitures électriques. La préparation de leur création a été toute l'histoire de l'électricité. Il s'est avéré que le contrôleur industriel de contrôle était «fixé» au système convertisseur-moteur (P-D) (voir Fig. 1).

Si le mécanisme a plusieurs entraînements, alors un autre contrôleur industriel apparaît ... Cette approche présente plusieurs inconvénients:

- coût élevé du système;

- les retours «passés» à travers le contrôleur industriel donnent des délais importants;

- une tentative de réduction du prix du produit conduit à une automatisation "hétéroclite", avec une différence d'interfaces et une augmentation des délais; Cela se produit souvent comme ceci: un mécanisme qui avait un entraînement non régulé est complété par un mécanisme réglable, c'est plus facile ...

Par exemple, la coordination des mécanismes d'une ligne se fait à l'ancienne, grâce à la mécanique. Il en résulte une unité très coûteuse et très «délicate» avec une abondance d'interfaces, ce qui entraîne des coûts supplémentaires de mise en service. Et si une panne (panne) se produit dans un tel système, il y aura encore plus de problèmes. L'intégration de tels systèmes de surveillance générale est une tâche très difficile. Tout cela peut être comparé à l'intégration dans un groupe de travail d'ordinateurs de différents fabricants, à différentes vitesses, avec différentes interfaces réseau et différentes normes de réseau.

Revenons maintenant aux perspectives d'un entraînement électrique automatisé. La thèse principale est la création d'un système de contrôle distribué, avec des prix minimisés et une manière simple et compréhensible d'intégrer ces variateurs dans un réseau commun.

Tout ressemble au développement des ordinateurs personnels. Tout convertisseur de fréquence moderne a un processeur. Pourquoi ai-je besoin d'un contrôleur industriel supplémentaire? Il s'agit des coûts, d'une augmentation du temps de réponse du système et d'une détérioration de la fiabilité. Et seuls les onduleurs des fabricants modernes sont conçus comme une «boîte noire», et ils accomplissent la seule tâche - convertir le signal d'entrée à la fréquence et à la tension appropriées. Convir propose des alternatives. Nous ne définissons pas le contrôleur industriel. Les retours nécessaires sont effectués dans l'onduleur. L'onduleur dispose également d'un programme de contrôle pour résoudre tous les problèmes technologiques. L'onduleur a une interface CAN-open intégrée pour intégrer un tel nœud dans le réseau (voir Fig. 2).

En principe, un tel nœud peut fonctionner indépendamment, le réseau sert à entrer les paramètres et à collecter des informations sur le travail. Ainsi, nous obtenons un système de contrôle à processeur unique avec une vitesse maximale, une fiabilité et un prix minimum! Pour combiner les variateurs et coordonner leur travail, il ne reste plus qu'à les connecter via le bus CAN "paire torsadée". Si vous avez besoin d'une surveillance et d'une journalisation à distance du mécanisme, nous installons un serveur industriel supplémentaire avec une base de données SQL et une interface Ethernet. La combinaison des nœuds des entraînements électriques distribués dans un réseau est gratuite!

Nous allons maintenant examiner en détail les avantages d'un tel système. Nous avons un certain nombre d'entraînements électriques automatisés avec un système de contrôle distribué, qui sont mis en réseau. Chaque disque individuel est pratiquement indépendant et peut fonctionner même si le réseau est déconnecté. Étant donné que le nombre de connexions sur le disque est minime et que le processeur a un accès instantané à tous les paramètres du nœud, nous avons une vitesse, une flexibilité et une fiabilité maximales! Le réseau coordonne le fonctionnement des entraînements électriques. Si nous avons affaire à une ligne automatisée ou simplement à un mécanisme à plusieurs entraînements, la partie mécanique peut être considérablement simplifiée et bon marché en automatisant le fonctionnement des entraînements coordonnés.

Tout panneau CAN ou ordinateur peut être utilisé pour contrôler le système. Ces appareils n'effectuent pas de tâches de contrôle, mais servent uniquement à l'entrée-sortie. Si nous mettons un ordinateur, nous avons également la possibilité d'enregistrer le travail. Le système est construit aussi convivial que possible pour la communication avec tout programme contrôlant le travail de production, par exemple, 1C. Étant donné que l'entraînement électrique dans un tel système est, en effet, automatisé, de ce fait, des algorithmes d'économie d'énergie sont utilisés dans toute la mesure du possible. De plus, les charges mécaniques et électriques de choc sont limitées!

La vie ne s'arrête pas. La technologie de fabrication évolue rapidement. Et nous devons clairement reconnaître que la pierre angulaire de ces processus est un entraînement électrique automatisé.