Лекция №9 системы диагностики кпо

9.1 Диагностика кузнечно-прессовых машин

Сегодня, при разработке новых моделей горячештамповочных комплексов и другого кузнечно-штамповочного оборудования обязательно учитывается весь накопленный опыт и современные тенденции, среди которых особенное внимание уделяется системам управления и диагностики.

Главной целью системы диагностики является не допустить аварию, путем определения возникновения предаварийных ситуаций и осуществления блокировки работы КШМ. Среди других задач можно выделить учет динамики изменения параметров КШМ с целью оптимального планирования планово-предупредительного ремонта и статистический учет параметров КШМ для экспертного анализа состояния узлов и, в случае возникновения аварийной ситуации, ее причин.

Также сегодня становится актуальным применение современных сетевых информационных технологий при диагностике КШМ. Так, например, через всемирную сеть Интернет, можно осуществлять дистанционную диагностику кузнечно-штамповочного оборудования, работающего у заказчика.

Далее рассмотрим, как позволяют организовать работу с современным кузнечно-штамповочным оборудованием достижения науки в настоящее время на примере горячештамповочного комплекса производства ЗАО «Тяжмехпресс» (г. Воронеж).

Структуру системы диагностики в рассматриваемом случае составляют три уровня:

1) сбор данных, реализация управляющих сигналов и жесткого логического управления (уровень жесткой логики);

2) уровень программируемого логического управления (реализуется программируемым логическим контроллером, далее - ПЛК); уровень интерфейса с оператором.

Задачи, решаемые системой программного управления и диагностики, можно сформулировать следующим образом:

1. управление приводами и узлами комплекса;

2. учет выпуска продукции и временных затрат;

3. диагностика.

9.2 Классификация задач диагностики

Далее рассмотрим подробнее подсистему диагностики и структуру задач, решаемых в подсистеме.

Первая группа задач подсистемы диагностики - диагностика реального времени, решается в подсистеме, входящей в состав системы управления комплексом. Подпрограммы этой подсистемы диагностики работают в реальном времени и немедленно реагируют на все процессы, протекающие в комплексе. Вторая группа задач - дистанционная диагностика. Она проводится в удаленном режиме, то есть может производиться в других зданиях завода или в географически далеко расположенных предприятиях. Для решения задач второй группы рассматриваемой системой управления информация о работе комплекса предоставляется удаленным клиентам и осуществляется поддержка дистанционного управления.

Система управления с подсистемой диагностики на основе информации о контролируемых параметрах прогнозирует отказы и позволяет планировать проведение ремонтных работ. Тем не менее, из-за возможного несоблюдения рекомендаций по техническому обслуживанию и из-за отсутствия полной информации о состоянии и режиме работы всех узлов (деталей) комплекса возможен выход какого-либо из них из строя. В этом случае подсистема диагностики призвана облегчать поиск неисправности, производя диагностику внезапной остановки комплекса.

Задача организации блокировок механизмов в ряде ситуаций решается в подсистеме диагностики генерацией управляющего сигнала по жесткой программе. В комплексе предусмотрены следующие блокировки:

• Отключение муфты и включение тормоза при перегрузке, отсутствии смазки, недостаточном давлении воздуха в системе, перегреве подшипников скольжения на эксцентриковом вале.

• Блокировка работы пресса, если в системе смазки превышено максимальное давление или давление ниже минимального значения.

• Невозможность включения муфты и тормоза при рассогласованности включения воздухораспределителей муфты и тормоза.

• Отключение электродвигателя регулировки штампового пространства при его перегрузке; электродвигателя гидростанции при недостаточном уровне масла в баке; отключение цепей управления электродвигателя главного привода при включенном тормозе маховика; отключение муфты и включение тормоза при выходе давления воздуха в пневмосистеме компенсатора за ранее установленные пределы.

• Отключение электродвигателя главного привода пресса и затормаживание маховика при открывании дверки на лестнице, при обнаружении постороннего предмета в блоке штампа.

Подпрограммы подсистемы диагностики, находящиеся на уровне программируемого логического контроллера (ПЛК), осуществляют контроль следующих параметров:

• технологической силы Р=Р(х) с сопоставлением зарегистрированного значения с данными паспорта по допустимой величине, в зависимости от положения ползуна, а также подсчет нагружений в определенных интервалах технологических сил;

• работы деформирования с сопоставлением зарегистрированного значения с данными паспорта по допустимой работе в зависимости от режима работы пресса;

• силы выталкивания поковки из нижнего штампа с выдачей сигнала по регулируемому порогу значений;

• температуры подшипников, штампов, масла с выдачей сигнала по достижении пороговых значений;

• давления в ресивере, подушках и маркете, в механизме уравновешивателя ползуна с выдачей сигнала по пороговым значениям;

• состояния уплотнения нижнего пневматического выталкивателя, в муфте, в тормозе по времени между подачей команды на соответствующий привод и ее исполнением;

• перегрузки двигателя механизма регулирования закрытой высоты с помощью фиксации скорости;

• угловой скорости маховика с фиксацией нулевой и пороговой скоростей;

• угла поворота (положения) эксцентрикового вала, торможения (угла поворота эксцентрикового вала при срабатывании механизма тормоза);

• снижения угловой скорости маховика в течение цикла пресса, настройки командоаппарата, углового перемещения тормоза, муфты, блокировки муфты - тормоза, работы системы подачи смазки в узлы пресса, параметров работы главного двигателя, состояния изоляции в индукторе.

Для решения задач второй группы необходима реализация достаточно сложных вычислительных алгоритмов. Если выход за пределы допустимых значений критического параметра маловероятен или вследствие такого выхода авария на узле не может привести к травмированию обслуживающего персонала, то контроль этого параметра необходимо осуществлять с помощью ПЛК.

Эта группа задач имеют общую цель - определить наступление аварийной ситуации и произвести останов агрегатов или блокировать их включение. Поэтому в них для реализации управляющего воздействия используется устройство останова или блокировки.

Третья группа задач служит для выдачи информации. Устройства реализации управляющего воздействия для нее нет, вместо него присутствует устройство вывода информации - терминал на пульте оператора. Предварительную информацию от датчиков обрабатывают по специальным алгоритмам подпрограммы ПЛК. Выход этих подпрограмм связан с входом подпрограммы подсистемы подготовки информации и интерфейса с оператором (см. рис. ), а подсистема посредством терминала в обработанном виде выдает информацию оператору.