Perspektywy rozwoju zautomatyzowanego napędu elektrycznego

Specyfika rozwoju współczesnej cywilizacji, zwłaszcza w ciągu ostatnich dziesięciu lat, zmienia kardynalnie nasze życie. Dwa trendy zasługują na największą uwagę.

Pierwszym z nich jest szybki rozwój wszystkiego, co związane z technologią komputerową. To nie tylko komputer w każdym domu i miejscu pracy, nie tylko Internet i „zabawki”. Jeśli przyjrzysz się bliżej, wszyscy od dawna jesteśmy zakładnikami technologii komputerowej. Prawie każde urządzenie ma teraz układ kontrolny w swoim składzie, który w zasadzie jest tym samym małym komputerem. To jest telewizor, pralka, telefon komórkowy, kamera, brelok do samochodu i sam samochód ...

Teraz w moim biurze w pracy około 60! Sterowanie procesorem ... To już jest bardzo poważne! Jeśli mikroprocesor kosztował dziesiątki i setki dolarów, teraz możesz kupić układ kontrolny za mniej niż dolara!

Drugi trend to wzrost kosztów energii i wszystkiego, co związane jest z przemysłem wydobywczym. Ceny wszystkich zasobów wzrosły w ciągu dziesięciu lat. Tak więc w 1998 r. Kupiliśmy 1 litr 95. benzyny za 2 ruble 15 kopiejek, a teraz płacimy prawie 22 ruble (artykuł napisano na początku 2008 r.), A teraz nikt już nie liczy ani grosza ... Jak przed nominałem ...

Wszystko to jest bezpośrednio związane z automatycznym napędem elektrycznym, który jest zintegrowany z naszym życiem i stanowi podstawę produkcji. Teraz jest po prostu ekonomicznie wykonalne, aby każdy napęd elektryczny został zautomatyzowany, czyli skomputeryzowany. To nie jest hołd dla czasu, z nieodpartym pragnieniem wbicia się we wszystkie mikroprocesory. Najważniejsze jest, aby było w stanie znacznie oszczędzać energię. Automatyzacja przy takim podejściu opłaca się za rok, a czasem szybciej.

Ponadto automatyczny napęd elektryczny ma wiele istotnych zalet:

- poprawiona jakość konsumencka (porównaj przynajmniej nowoczesną pralkę z tą, którą miałeś dwadzieścia lat temu);

- regulacja prędkości, przyspieszenia i intensywności hamowania, pozwala uprościć, to znaczy zmniejszyć koszt części mechanicznej, ustawić łagodne tryby dla całej mechaniki, zmniejszyć prądy rozruchowe i robocze, przedłużyć żywotność części mechanicznych i elektrycznych;

- możliwość i wykonalność wykonania rozproszonego systemu sterowania napędem; - integracja napędów elektrycznych w sieci z serwerem gromadzącym i analizującym dane z możliwością zdalnego dostępu.

Teraz przeanalizujmy obecną sytuację z napędem elektrycznym. Jest to w dużej mierze determinowane warunkami historycznymi. Obecnie budowany jest napęd elektryczny z podziałem przetwornicy elektrycznej i układu sterowania na części wysokoprądowe i niskoprądowe. Obecnie system sterowania najczęściej odnosi się do sterownika cyfrowego. Pierwsze w tej grupie pojawiły się samochody elektryczne. Przygotowaniem do ich powstania była cała historia elektryczności. Okazało się, że kontrolujący przemysłowy sterownik został „podłączony” do układu przetwornika-silnika (P-D) (patrz ryc. 1).

Jeśli mechanizm ma kilka napędów, pojawia się inny kontroler przemysłowy ... To podejście ma kilka wad:

- wysoki koszt systemu;

- informacje zwrotne „przekazywane” przez kontroler przemysłowy powodują znaczne opóźnienia;

- próba obniżenia ceny produktu prowadzi do automatyzacji „motley”, z różnicą w interfejsach i wydłużeniem opóźnienia; Często dzieje się tak: mechanizm, który miał nieuregulowany napęd, jest uzupełniony regulowanym, łatwiej ...

Na przykład koordynacja mechanizmów linii odbywa się w staromodny sposób, poprzez mechanikę. Okazuje się, że jest to bardzo droga i bardzo „podstępna” jednostka z mnóstwem interfejsów, co prowadzi do dodatkowych kosztów uruchomienia. A jeśli wystąpi awaria (awaria) w takim systemie, będzie jeszcze więcej problemów. Integracja takich systemów do ogólnego monitorowania jest bardzo trudnym zadaniem. Wszystko to można porównać z kombinacją komputerów różnych producentów w grupie roboczej, o różnych prędkościach, z różnymi interfejsami sieciowymi i różnymi standardami sieci.

Teraz wracamy do perspektyw zautomatyzowanego napędu elektrycznego. Główną tezą jest stworzenie rozproszonego systemu sterowania z minimalizacją cen oraz prostym i zrozumiałym sposobem integracji tych napędów we wspólnej sieci.

Wszystko przypomina rozwój komputerów osobistych. Każdy nowoczesny przetwornica częstotliwości ma procesor. Dlaczego potrzebuję dodatkowego kontrolera przemysłowego? Są to koszty, wydłużenie czasu reakcji systemu i pogorszenie niezawodności. I właśnie falowniki współczesnych producentów są wykonane jako „czarna skrzynka” i wykonują jedyne zadanie - przekształcenie sygnału wejściowego na odpowiednią częstotliwość i napięcie. Convir oferuje alternatywy. Nie ustawiamy kontrolera przemysłowego. Niezbędne informacje zwrotne są dokonywane w falowniku. Falownik ma również program sterujący do rozwiązywania wszystkich problemów technologicznych. Falownik ma wbudowany interfejs CAN-open do integracji takiego węzła z siecią (patrz rys. 2).

Zasadniczo taki węzeł może działać niezależnie, sieć służy do wprowadzania ustawień i zbierania informacji o pracy. W ten sposób otrzymujemy jednoprocesorowy system sterowania o maksymalnej prędkości, niezawodności i minimalnej cenie! Aby połączyć napędy i skoordynować ich pracę, pozostaje tylko połączyć je za pośrednictwem magistrali CAN „skrętka”. Jeśli potrzebujesz zdalnego monitorowania i rejestrowania mechanizmu, umieszczamy dodatkowy serwer przemysłowy z bazą danych SQL i interfejsem ethernet. Łączenie węzłów rozproszonych napędów elektrycznych w sieci jest bezpłatne!

Teraz szczegółowo przeanalizujemy zalety takiego systemu. Posiadamy szereg automatycznych napędów elektrycznych z rozproszonym systemem sterowania, które są połączone w sieć. Każdy dysk jest praktycznie niezależny i może działać nawet po odłączeniu sieci. Ponieważ liczba połączeń na dysku jest minimalna, a procesor ma natychmiastowy dostęp do wszystkich parametrów węzła, mamy maksymalną szybkość, elastyczność i niezawodność! Sieć koordynuje działanie napędów elektrycznych. Jeśli mamy do czynienia ze zautomatyzowaną linią lub po prostu mechanizmem wielodyskowym, wówczas część mechaniczną można znacznie uprościć i tanio poprzez zautomatyzowanie pracy skoordynowanych napędów.

Do sterowania systemem można użyć dowolnego panelu CAN lub komputera. Urządzenia te nie wykonują zadań kontrolnych, lecz służą wyłącznie do wprowadzania / wyprowadzania. Jeśli umieścimy komputer, otrzymamy również możliwość zarejestrowania pracy. System jest zbudowany jak najbardziej przyjazny dla komunikacji z dowolnym programem kontrolującym pracę produkcji, na przykład 1C. Ponieważ napęd elektryczny w takim systemie jest rzeczywiście zautomatyzowany, z tego powodu algorytmy oszczędzania energii są stosowane w maksymalnym możliwym zakresie. Ponadto udary mechaniczne i elektryczne są ograniczone!

Życie nie stoi w miejscu. Technologia produkcji szybko się rozwija. I musimy wyraźnie uznać, że podstawą tych procesów jest zautomatyzowany napęd elektryczny.