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 пРис. утствует 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, а подсистема посредством терминала в обработанном виде выдает информацию оператору.