2.3 Разработка структурной схемы
Проанализируем работу систему и составим её структурную схему рисунок 2.3
Главную роль системы управления индукционным нагревом металла занимает промышленный компьютер. Он осуществляет управление всеми элементами системы, а также производит расчеты, необходимые для достижения оптимальных условий работы оборудования и получения оптимально возможных конечных результатов, таких как быстрота процесса и высокая производительность.
Управление тиристорным преобразователем частоты ТПЧ сводится к возможности изменения мощности, подводимого к индуктору. По сигналу, поступающему с ПК на ТПЧ напряжение изменяется и регулируется до той величины, которая необходима для работы индуктора с целью достижения определенных результатов.
Тиристорный преобразователя ТПЧ обеспечивает работу индуктора в соответствующем режиме напряжения. Индуктор и в свою очередь, непосредственно воздействует на заготовку 3, нагревая её под действием переменного электромагнитного поля. Данные о температуре, до которой нагрелась заготовка 3, поступает на оптические пирометры П, которых в данной системе три.
Пирометры П измеряют температуру в разных частях нагреваемой заготовки 3, и информация с них поступает на ПК. Промышленный компьютер, помимо восприятия текущих температур, сопоставляет показания трех пирометров с целью избежания отклонений в нагреве в ту или иную сторону. Температурой нагрева будет температура, являющаяся средним арифметическим значением показаний трех пирометров. Таким образом, ПК не только получает данные о температуре, но и производит расчет среднего значения температуры нагрева. ПК осуществляет управление работой приводов, находящихся непосредственно в близости от рольганта.
Рольгант разделен на три участка: ПП - подводящий привод, ОП- отводящий привод, ПрП - промежуточный привод. Информация о необходимости начала загрузки поступает на подводящий провод ПП через буферный каскад БК . Подводящий привод ПП, получив сигнал, включается. Привод начинает работу и информация о характере выполнения команды и требуемой частоте вращения поступает ПК, который получает информацию о характере работы привода. За включением подводящего привода ПП следует вкл. подводящего ролика ПР. Подобным образом команда на выгрузку, поступающая через БК, приводит к включению отводящего привода ОП и отводящего ролика ОР. Информация о правильности выполнения команды и частоте вращения, идёт в ПК.
ПК получает информацию о том, что началась процедура загрузки с оптического датчика ОД1.
Прерывание сигнала с оптопары ОД1свидетельствует о том, что заготовка начинает поступать в индуктор. С поступлением сигнала с датчиком ОД1 на ПК поступает информация оконце загрузки. Параллельное поступление сигнала с
оптической пары ОД 2 свидетельствует о том, что заготовка загружена полностью и её конец не выходит за пределы установки индукционного нагрева. Аналогичным образом поступает и обрабатывается информация о выгрузки. Отсутствие сигнала с оптических датчиков ОД2 дает информацию о начале выгрузки, которая, проходя через БК, идет на ПК. Информация о конце выгрузки поступает на ПК с поступлением сигнала с оптопары ОД2. Заготовка, проходя между элементами оптической пары: приемником и излучателем, прерывает сигнал и дает информацию о ходе технологического процесса.
Таким образом, с помощью оптических пар можно не только контролировать процедуру загрузки – выгрузки, но и корректировать положение заготовки во время загрузки, а также передавать информацию на ПК о перемещении заготовки внутри установки.
Рисунок 2.3-Структурная схема управления.
Итак, промышленный компьютер, осуществляя и контролируя работу всех элементов, а также проводя необходимые расчеты и подвод величин, оптимально влияющих на работу всей системы, посредством быстрой обработки информации дает возможность получать конечные результаты, положительно влияющие на протекание технологического процесса обработки металла после нагрева. Кроме этого осуществляя работу элементов системы, ПК исключает или сводит к минимуму роль человека в проведении необходимых расчетов и в управлении системой в целом.