Помогите разработать СУ станка для сверления отверстий

Автоматизация технологических процессов, системы управления, АСУ ТП, АСКУЭ, программирование ПЛК, человеко-машинный интерфейс, сетевое оборудование, протоколы
Roman
Любитель
Сообщения: 64
Зарегистрирован: 20 июн 2013, 09:49

Re: Помогите разработать СУ станка для сверления отверстий

Сообщение Roman »

да, я именно и хочу отправить его в свободный полет, а в этом полете он будет жестко прижат к заготовке прижимами.

Roman
Любитель
Сообщения: 64
Зарегистрирован: 20 июн 2013, 09:49

Re: Помогите разработать СУ станка для сверления отверстий

Сообщение Roman »

Михайло, аппетит приходит во время еды..
Т.к. в дальнейшем планируется расширение функционала и на цикл упаковки, думаю нужно поставить восьмидюймовый монитор и огромный шкаф. Пусть пока там будет гулять ветер... потом чтобы не переезжать в новый шкаф.

да, наверное понадобится еще один индуктивный датчик, который будет отслеживать выход сверла т.к. когда сверление идет в шахматном порядке сверло выходит в разных местах.

Roman
Любитель
Сообщения: 64
Зарегистрирован: 20 июн 2013, 09:49

Re: Помогите разработать СУ станка для сверления отверстий

Сообщение Roman »

Насос системы охлаждения 100Вт, 220В
+ для включения пылесоса еще один канал выходов. Скажем 600Вт 220В.

Михайло
Администратор
Сообщения: 4094
Зарегистрирован: 19 сен 2012, 19:16

Re: Помогите разработать СУ станка для сверления отверстий

Сообщение Михайло »

Roman писал(а):Михайло, аппетит приходит во время еды..
8-дюймового монитора нет. 6-дюймовая монохромная (424 евро)? Как вариант - использовать следующую возможность: к CPU1214C можно подключить до трех панелей оператора, то есть пока приобрести небольшую панель (может ее хватит на все последующие модернизации?), потом можно будет добавить другие 0-2 панели, но это будет другая песня.

P.S. Панели оператора не являются привычными для нас мониторами, т.к. содержат в себе достаточно мощный функционал - операционная система, контроллер связи Ethernet, память, некоторые вычислительные возможности, обработка сенсорного экрана, кнопок. Для работы панели оператора не нужен компьютер с VGA-сигналом или DVI-сигналом.
Roman писал(а):да, я именно и хочу отправить его в свободный полет, а в этом полете он будет жестко прижат к заготовке прижимами.
В Вашем случае давление поступает либо в одну полость, либо в другую, и пневмоцилиндр постоянно куда-нибудь притягивает. Я себе свободный полет представляю так: трехпозиционный распределитель с двумя электромагнитами, в среднем положении - свободный полет. Либо я не совсем пока понял механику станка.

Михайло
Администратор
Сообщения: 4094
Зарегистрирован: 19 сен 2012, 19:16

Re: Помогите разработать СУ станка для сверления отверстий

Сообщение Михайло »

Входы:
1. Длина заготовки Lзаг, мм
2. Расстояние крайних отверстий от торца Lотступ
3. Количество отверстий N
4. Режим сверления (0 - в линию, 1 - в шахматном порядке "лево-право", 2 - инверсный шахматный порядок "право-лево")
5. Энкодер (2 входа CPU)
6. Кнопка СТАРТ (физическая)
7. Кнопка СТОП (физическая)
8. Ход ножа
9. Шпиндель вверху
10. Шпиндель внизу
11. Стол - начальное положение
12. Стол - конечное положение
13. Шпиндель слева
14. Шпиндель справа
15. Прижим (реле давления)
16. Прижим отжат (индуктивник)
17. Контроль охлаждения (реле давления?)
18. Готовность, авария и т.п. (с преобразователя частоты)


Выходы:
1. Вращение шпинделя (преобразователь частоты)
2. Насос водяной системы охлаждения
3. Пылесос
4. Стол - возврат в исходное положение (электромагнит)
5. Прижим профиля (электромагнит)
6. Подача шпинделя - вверх/вниз (электромагнит)
7. Каретка поперечная - влево/вправо (электромагнит)

Жирным выделил предлагаемые дополнительные сигналы. Для автоматического режима нужно контролировать положение всех механизмов. Ничего не забыл впопыхах?

P.S. Преобразователем частоты можно управлять по Modbus RTU, только нужно приобрести дополнительно коммуникационный модуль к контроллеру:
CM 1241 6ES7 241-1CH31-0XB0 - 108 евро.
В дальнейшем на эту сеть RS485 можно будет повесить еще несколько устройств Modbus RTU и это практически не потребует затрат.

Roman
Любитель
Сообщения: 64
Зарегистрирован: 20 июн 2013, 09:49

Re: Помогите разработать СУ станка для сверления отверстий

Сообщение Roman »

Михайло писал(а): В Вашем случае давление поступает либо в одну полость, либо в другую, и пневмоцилиндр постоянно куда-нибудь притягивает. Я себе свободный полет представляю так: трехпозиционный распределитель с двумя электромагнитами, в среднем положении - свободный полет. Либо я не совсем пока понял механику станка.
Механика такова, что он может только тянуть, при толкании шток освобождается от стола и давит в пустоту.

9. Шпиндель вверху - уходит, взамен приходят индуктивные контроля сверла на выходе.
Два датчика можно повесить на один вход параллельно, расширив тем самым зону срабатывания?
Прижим будет стоять специальный безштоковый с резиновой мембраной, ход 5 мм.
15. Прижим (реле давления) - не нужно
16. Прижим отжат (индуктивник) - не нужно
17. Контроль охлаждения (реле давления?) - да, это повысит надежность, лучше даже использовать температурное реле установив его на сам шпиндель.
18. Готовность, авария и т.п. (с преобразователя частоты) - да

Выходы:
8. колонна аварийной сигнализации.

для частотника CM 1241 6ES7 241-1CH31-0XB0 - ок.
6-дюймовая монохромная - ок.

Roman
Любитель
Сообщения: 64
Зарегистрирован: 20 июн 2013, 09:49

Re: Помогите разработать СУ станка для сверления отверстий

Сообщение Roman »

нет, для контроля все же понадобится:
13. Шпиндель слева
14. Шпиндель справа
19. Шпиндель в среднем положении.

Итого:
Входы:
1. Длина заготовки Lзаг, мм
2. Расстояние крайних отверстий от торца Lотступ
3. Количество отверстий N
4. Режим сверления (0 - в линию, 1 - в шахматном порядке "лево-право", 2 - инверсный шахматный порядок "право-лево")
5. Энкодер (2 входа CPU)
6. Кнопка СТАРТ (физическая)
7. Кнопка СТОП (физическая)
8. Ход ножа (индуктивный датчик)
9. Сверло в левом положении (индуктивный датчик)
10. сверло в правом положении (индуктивный датчик)
11. сверло в среднем положении (индуктивный датчик)
12. Шпиндель внизу (герконовый датчик)
13. Стол - начальное положение (индуктивный датчик)
14. Стол - конечное положение (индуктивный датчик)
15. Контроль охлаждения (термо реле на корпусе шпинделя)
18. Готовность, авария и т.п. (с преобразователя частоты)

Выходы:
1. Вращение шпинделя (преобразователь частоты)
2. Насос водяной системы охлаждения
3. Пылесос
4. Стол - возврат в исходное положение (электромагнит)
5. Прижим профиля (электромагнит)
6. Подача шпинделя - вверх/вниз (электромагнит)
7. Каретка поперечная - влево/вправо (электромагнит)
8. Колонна аварийной сигнализации.

Михайло
Администратор
Сообщения: 4094
Зарегистрирован: 19 сен 2012, 19:16

Re: Помогите разработать СУ станка для сверления отверстий

Сообщение Михайло »

Roman писал(а):Два датчика можно повесить на один вход параллельно, расширив тем самым зону срабатывания?
Можно, но не стОит. Так мы свяжем себе руки, лишим себя дополнительного контроля - проверки, что сверло сверлит в правильном месте. К тому же там потребуется пара диодов для развязки сигналов.
Roman писал(а):нет, для контроля все же понадобится:
13. Шпиндель слева
14. Шпиндель справа
19. Шпиндель в среднем положении.
Это имеется в виду контроль выхода сверла? Я вообще-то имел в виду герконы на пневмоцилиндре горизонтального перемещения шпинделя.
Шпиндель в среднем положении - это как? У нас ведь ни один пневмоцилиндр не может стоять в среднем положении.
Roman писал(а):8. Колонна аварийной сигнализации.
Одна лампа красного цвета?

Михайло
Администратор
Сообщения: 4094
Зарегистрирован: 19 сен 2012, 19:16

Re: Помогите разработать СУ станка для сверления отверстий

Сообщение Михайло »

Индуктивные датчики - это я так понимаю, стандартные трехпроводные PNP-датчики с напряжением 10...30 В (номинал =24 В)?

Roman
Любитель
Сообщения: 64
Зарегистрирован: 20 июн 2013, 09:49

Re: Помогите разработать СУ станка для сверления отверстий

Сообщение Roman »

да, шпиндель справа - слева и посередине это контроль сверла, таким образом мы сможем проконтролировать и позицию и целостность инструмента.
ПЦ поперечного движения при сверлении в линию мы отключаем и механически фиксируем при запуске линии (раз в неделю). Возникает логичный вопрос как мы его отключим? Нужно ставить другой распределитель с 2-я катушками либо просто кран, либо вообще не закрывать, пусть себе давит в выставленный ограничитель. (последнее мне кажется самое удобное, да и механически реализовать проще. Так и делаем)

Колонна с одной красной лампой.

Да, датчики 3-х проводные на 24В

Михайло
Администратор
Сообщения: 4094
Зарегистрирован: 19 сен 2012, 19:16

Re: Помогите разработать СУ станка для сверления отверстий

Сообщение Михайло »

Все понятно, вечером начну чертить.

Предварительная спецификация:
Модуль процессорный CPU1214C DC/DC/DC 14DI+10DO 6ES7 214-1AG31-0XB0 - 319 евро
Модуль расширения SM 1223 16DI+16DO 6ES7 223-1BL30-0XB0 - 232 евро
Панель оператора KTP600 Basic mono PN 6AV6 647-0AB11-3AX0 - 424 евро
Блок питания PM 1207 6EP1 332-1SH71 - 73 евро, 2 штуки: один для питания "мозгов", другой - для питания входов, выходов, датчиков, электромагнитов и т.п.
Коммутатор Ethernet CSM 1277 6GK7 277-1AA00-0AA0 - 133 евро
Модуль коммуникационный CM 1241 6ES7 241-1CH31-0XB0 - 108 евро

Надо разобраться с энкодер-колесом. Что-то я на работе ничего путного не нашел.

Roman
Любитель
Сообщения: 64
Зарегистрирован: 20 июн 2013, 09:49

Re: Помогите разработать СУ станка для сверления отверстий

Сообщение Roman »

нашел вот такой энкодер http://www.compel-avtomatika.ru/catalog ... -1-t-24-c/
1 импульс/мм

Михайло
Администратор
Сообщения: 4094
Зарегистрирован: 19 сен 2012, 19:16

Re: Помогите разработать СУ станка для сверления отверстий

Сообщение Михайло »

Даже если конструктивно подойдет, то разрешение сигнала невысокое... Хорошо бы 3-5 импульсов/мм!

Roman
Любитель
Сообщения: 64
Зарегистрирован: 20 июн 2013, 09:49

Re: Помогите разработать СУ станка для сверления отверстий

Сообщение Roman »

да, хорошо бы... но пока не видел таких.

Михайло
Администратор
Сообщения: 4094
Зарегистрирован: 19 сен 2012, 19:16

Re: Помогите разработать СУ станка для сверления отверстий

Сообщение Михайло »

Какой Вы представляете себе простейшую конструкцию энкодер-колеса и его расположение? Как будет осуществляться прижим к поверхности без проскальзывания? Как сделать, чтобы это колесо не мешало своим существованием при установке/извлечении заготовки из станка?
Типичное изобретательство, само колесо можно поискать в магазине крепежа :) Главное, чтобы резиновая прокладка колеса не продавливалась. А энкодер у фирмы СКБИС - ЛИР-158, либо какой-нибудь другой.

Аватара пользователя
Автоматизатор
Профессионал
Сообщения: 993
Зарегистрирован: 09 окт 2012, 05:18

Re: Помогите разработать СУ станка для сверления отверстий

Сообщение Автоматизатор »

Делали как то такое колесико для измерения длины рельсов. Так колесико подскакивало на неровностях - и тогда показывало больше. А иногда проскальзывало - и тогда длина была меньше. Прямо как в анекдоте про измерение длины крокодила!

Михайло
Администратор
Сообщения: 4094
Зарегистрирован: 19 сен 2012, 19:16

Re: Помогите разработать СУ станка для сверления отверстий

Сообщение Михайло »

Я знаю несколько методов измерения расстояний, они применяются в промышленности, но все они будут гораздо дороже:
- лазерный триангулярный дальномер,
- допплеровский измеритель скорости,
- измеритель скорости с высокоскоростной видеокамерой,
- датчик теневого типа,
- LVDT-датчик (контактный),
- с магнитным флажком.

И не каждый приспособишь под задачу, не каждый справится с большими расстояниями.

Но грустить не надо: при определенных мероприятиях и условиях измерения энкодер-колесо может неплохо справиться с работой. Я, к сожалению, в этом не спец.

P.S. К схеме получится приступить только завтра :(

Roman
Любитель
Сообщения: 64
Зарегистрирован: 20 июн 2013, 09:49

Re: Помогите разработать СУ станка для сверления отверстий

Сообщение Roman »

Михайло, как понять, что энкодер подойдет к нашей системе? По каким характеристикам кроме 24V и кол-ва импульсов на оборот нужно подбирать?
Купил симпатишное колесо d внешний 75мм d посадочный 6мм + можно рассверлить до 10мм.

Михайло
Администратор
Сообщения: 4094
Зарегистрирован: 19 сен 2012, 19:16

Re: Помогите разработать СУ станка для сверления отверстий

Сообщение Михайло »

Одна из важных характеристик энкодера - число импульсов на один оборот (K).
Расчет элементарный: когда колесо делает один оборот, проезжает путь pi * D (длина окружности), где D - диаметр колеса (мм). Таким образом число импульсов на миллиметр равно K/(pi * D). Нам требуется минимум 1 импульс на миллиметр, отсюда K > pi * D.

Я уверен, 500 импульсов на оборот хватит точно, можно взять K = 1000. Запас карман не тянет.

Нужно, чтобы энкодер был с выходом HTL (прямоугольные импульсы - ПИ). Остальное - нюансы по конструктиву.

Roman
Любитель
Сообщения: 64
Зарегистрирован: 20 июн 2013, 09:49

Re: Помогите разработать СУ станка для сверления отверстий

Сообщение Roman »

Михайло писал(а):Одна из важных характеристик энкодера - число импульсов на один оборот (K).
Расчет элементарный: когда колесо делает один оборот, проезжает путь pi * D (длина окружности), где D - диаметр колеса (мм). Таким образом число импульсов на миллиметр равно K/(pi * D). Нам требуется минимум 1 импульс на миллиметр, отсюда K > pi * D.
Такое ражовывание излишне. Все таки инженеры все вроде :)

расскажи лучше для чего эти компоненты:
Коммутатор Ethernet CSM 1277 6GK7 277-1AA00-0AA0 - это наверное хаб.
Модуль коммуникационный CM 1241 6ES7 241-1CH31-0XB0 С чем будем комуницировать? Хим с цпу вроде напрямую законектить можно или через хаб..

Ответить