Udhibiti wa Kasi ya Kudhoofika kwa Udongo katika Mfumo wa Kuendesha Kreni: Kanuni na Utekelezaji

Udhibiti wa kasi ya kudhoofisha uwanja wa kuendesha crane mara nyingi hutumiwa katika mifumo ya kuinua ili kuboresha ufanisi wa uendeshaji. Wazo la msingi ni rahisi: injini huendesha kwa kasi ya juu zaidi chini ya hali ya kutobeba mzigo, huendesha kwa kasi iliyokadiriwa chini ya mzigo mzito, na hutumia mkunjo uliohesabiwa wa kudhoofisha uwanja ili kubaini kasi inayofaa kwa mizigo kati ya mzigo mzito na kutobeba mzigo.

Kwa viendeshi vya kuinua kreni za juu na gantry, hii husaidia kuongeza kasi ya kuinua chini ya hali ya kutobeba mzigo au mzigo mwepesi, kupunguza muda wa kuinua, kufupisha mzunguko wa kazi, na kuboresha uzalishaji wa vifaa.

Baadhi ya programu maalum lazima zifuate data zao za muundo. Kwa mfano, kwenye kreni ya gantry ya ujenzi wa meli, ikiwa kasi ya kutobeba mzigo, nusu ya mzigo, na kasi ya mzigo kamili ni 3, 6, na 9 m/dakika mtawalia, na uwiano wa kudhoofika kwa uwanja wa injini hauwezi kufikia mara tatu ya kasi iliyokadiriwa, kasi ya uendeshaji wa mzigo kamili inaweza kuwa chini kuliko kasi iliyokadiriwa.

Mjadala ufuatao unatumia kreni za quay za kontena na vifaa vya kupakua meli kama mifano kwa sababu zote zina mahitaji ya ufanisi wa hali ya juu. Mzigo wa utaratibu wa kuinua haufikii mzigo uliokadiriwa kila mzunguko. Kwa kreni ya quay ya kontena, uzito wa kontena kwa kawaida huwa kati ya tani 3 na 40, kulingana na bidhaa zilizo ndani ya kontena. Mzigo unapokuwa mzito, kasi ya kuinua huwa chini. Mzigo unapokuwa mwepesi, kasi ya kuinua inaweza kuongezeka, na kupunguza muda wa mzunguko kutoka upande wa vifaa.

Hali ya uendeshaji wa kifaa cha kupakua meli ni rahisi zaidi. Wakati wa hatua ya kuanguliwa kabisa, kupakua kwa kunyakua kwa kawaida huwa karibu na mzigo kamili. Wakati kifaa cha kunyakua kinafunguliwa, utaratibu huwa chini ya mzigo mwepesi, kwa hivyo mfumo unahitaji zaidi masafa ya kasi ya juu na ya chini. Wakati wa hatua ya kusafisha, uzito wa nyenzo zinazochukuliwa kila wakati hutofautiana sana. Katika hali hii, uendeshaji wa kasi ya juu wa mzigo mwepesi unaweza kufupisha kwa kiasi kikubwa mzunguko wa kazi.

Kanuni ya Udhibiti wa Kasi ya Kudhoofika kwa Upande

Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1-1, mstari imara unawakilisha uhusiano kati ya kasi na nguvu, huku mstari wenye dashibodi unawakilisha uhusiano kati ya kasi na torque ya kutoa.

Wakati injini inapoongeza kasi kutoka kasi ya sifuri hadi kasi iliyokadiriwa n_N, nguvu ya kutoa injini ni sawia na kasi, huku torque ya kutoa ikibaki kwenye torque iliyokadiriwa. Safu hii inaitwa safu ya sifa ya torque isiyobadilika.

Wakati mota inapoanza kutoka kasi iliyokadiriwa n_N hadi kasi ya juu zaidi n_max, nguvu ya kutoa injini hubaki thabiti katika nguvu iliyokadiriwa, huku torque ya kutoa ikiwa sawia na kasi. Safu hii inaitwa safu ya sifa ya nguvu isiyobadilika.

Mikunjo ya S1, S3-60%, S3-40%, na S3-25% katika Mchoro 1-1 inahusiana na utendaji wa injini na inaonyeshwa kama mifano tu.

Mzigo unapofikia mzigo uliokadiriwa, mota huendesha chini ya kasi iliyokadiriwa na hubaki katika kiwango cha torque isiyobadilika. Torque ya kutoa inaweza kubaki bila kubadilika, huku nguvu ya kutoa inategemea kasi ya mota.

Wakati mzigo uko chini ya mzigo uliokadiriwa, mota inaweza kuingia katika kiwango cha kudhoofika kwa uwanja na kukimbia zaidi ya kasi iliyokadiriwa. Katika kiwango hiki cha nguvu isiyobadilika, nguvu ya kutoa hubaki thabiti na torque ya kutoa hupungua kadri kasi ya mota inavyoongezeka.

Katika kazi ya usanifu, mkunjo wa sifa ya kikomo cha volteji na kikomo cha kasi ya mitambo vinapaswa kuzingatiwa kwa makini. Uendeshaji halisi unapaswa kuweka kiwango kinachofaa kutoka kwa mipaka hii.

Ugunduzi wa Uzito wa Mkunjo na Udhaifu wa Uwanja

Mkunjo wa kudhoofika kwa sehemu unaweza kuhesabiwa kutoka kwa utendaji wa kiufundi na kwa kawaida hutolewa na OEM. Baada ya mkunjo wa kudhoofika kwa sehemu kupatikana, unaweza kusanidiwa katika programu ya udhibiti yenye pembezoni fulani, kama vile 5%.

Kanuni ya udhibiti wa kasi unaotegemea mzigo ni ugunduzi sahihi wa uzito wa mzigo. Kwa vitendo, ugunduzi wa mzigo mara nyingi ni mojawapo ya mambo magumu.

Mbinu ya 1: Kugundua Mzigo kwa Kutumia Kihisi cha Uzito

Wakati wa kuongeza kasi ya kuinua, programu ya PLC huhesabu uzito wa mzigo kutoka kwa matokeo ya analogi ya kitambuzi cha uzani. Kisha huhesabu marejeleo ya kasi ya injini kutoka kwa uzito wa mzigo na mkunjo unaodhoofisha uwanja na kutuma marejeleo kwa kibadilishaji, kwa hivyo injini huendesha kwa kasi iliyohesabiwa.

Hata hivyo, data ya vitambuzi vya uzani inaweza kuteleza, na usahihi wa kipimo ni vigumu kuhakikisha. Hii inaleta hatari kubwa. Ikiwa kasi ya kudhoofika kwa uwanja iliyohesabiwa si sahihi, kasi inaweza kuwa kubwa sana, huku motisha ya kutoa umeme wa injini ya kuinua inaweza kuwa haitoshi. Hii inaweza kusababisha ajali ya kupoteza udhibiti, kama vile kasi kupita kiasi.

Njia ya 2: Makadirio ya Mzigo kwa Mkondo wa Mota

Ili kushughulikia tatizo la usahihi wa vitambuzi vya uzani, mbinu ya kawaida ya kukadiria mzigo inaweza kutekelezwa katika mpango wa PLC. Mkondo wa injini ya kuinua unaweza kutumika kuhesabu uzito wa mzigo. Katika uendeshaji thabiti wa injini, torque ya kutoa injini ni sawia na uzito wa mzigo, na mkondo wa injini ni takriban sawia na torque ya kutoa. Kwa hivyo, mkondo wa injini unaweza kutumika kukadiria uzito wa mzigo.

Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1-2, wakati wa kuongeza kasi, torque ya kutoa injini inajumuisha sehemu nne, na M_LOAD ni sawia na mzigo.

Mgawo wa uwiano K kati ya mkondo wa injini A na mzigo T lazima uamuliwe kwa kipimo halisi wakati wa kuwaagiza:

T = K x A

Mbinu ya kipimo ni kama ifuatavyo:

• Inua mzigo unaojulikana T_LOAD hadi utakaponing'inizwa juu ya ardhi, kisha uharakishe kutoka kasi ya kusimama hadi kasi ya msingi, au kasi iliyokadiriwa.
• Pata mkondo wa injini A. Sampuli ya sasa lazima ifanyike wakati wa hatua ya kuongeza kasi kwa sababu kasi ya kudhoofika kwa uwanja lazima ihesabiwe kutoka kwa uzito wa mzigo wakati wa kuongeza kasi. Ili kuboresha usahihi wa data, sampuli katikati ya kuongeza kasi inapendekezwa. Kwa mfano, ikiwa muda wa kuongeza kasi kutoka kasi ya sifuri hadi ya msingi ni sekunde 3, sampuli inaweza kuanza baada ya sekunde 1.5 za operesheni. Sampuli mara moja kila baada ya milisekunde 100, kukusanya sampuli 5 kwa jumla, na utumie wastani wa sampuli 5 kama mkondo wa injini A_M.
• Hesabu K: K = T_LOAD / A_M
• Wakati wa operesheni halisi, soma thamani ya sasa A kwa kutumia njia ile ile. Kisha hesabu uzito wa mzigo kwa T = K x A na uchanganye matokeo na mkunjo wa kudhoofika kwa uwanja ili kuhesabu kasi ya kudhoofika kwa uwanja wa injini.

Mambo muhimu:

• Kwa usalama, ikiwa sampuli ya sasa itashindwa au matokeo ya sampuli hayana uhakika, mota inapaswa kuruhusiwa kufanya kazi kwa kasi iliyokadiriwa pekee.
• Kasi ya kudhoofika kwa uwanja iliyohesabiwa wakati wa kuinua inaweza pia kutumika kama marejeleo ya kupunguza.
• Baada ya kila mzunguko wa kazi kuisha, kasi ya kudhoofika kwa sehemu ya kazi inapaswa kuwekwa upya hadi kasi iliyokadiriwa. Rejeleo la kasi linapaswa kusasishwa tu baada ya kasi halali ya kudhoofika kwa sehemu ya kazi kuhesabiwa upya.

Vidokezo vya Utekelezaji na Urekebishaji wa Siemens

Mifumo ya awali ya Siemens ilitumia Bodi za Teknolojia kama vile T300, ambazo zilijumuisha kipengele cha kudhibiti kasi kinachodhoofisha uwanja. Watumiaji walihitaji tu uundaji rahisi wa programu na uamilishaji makini mahali hapo kabla ya matumizi. T300 iliwekwa kando ya ubao wa CUVC kwenye kisanduku cha kielektroniki cha Masterdrive 6SE70, na EPROM iliingizwa kwenye T300, kwa hivyo programu ilihifadhiwa kwenye EPROM.

Kwa mfumo mpya wa kuendesha wa SINAMICS, Siemens ilitengeneza kifurushi cha programu ya kudhibiti kreni ya SIMOCRANE kwenye jukwaa la SIMOTION. Kilijumuisha programu za teknolojia ya kreni kama vile udhibiti wa kasi ya kudhoofisha uwanja. SIMOTION ilipoondolewa, SIMOCRANE ilihamishiwa kwenye jukwaa la vifaa vya CU320 na bado inasaidia udhibiti wa kasi ya kudhoofisha uwanja.

Miradi ya urekebishaji inahitaji uangalifu maalum. T300 haiwezi kutumika katika mfumo wa SINAMICS, kwa hivyo kazi zake lazima zihamishiwe kwenye PLC, CU320, au jukwaa lingine. Vinginevyo, kreni yenye kazi ya kudhoofisha uwanja inaweza kubadilishwa kuwa kreni yenye kasi mbili pekee: kasi ya juu na kasi ya chini.

Baada ya kanuni ya utendaji na mbinu ya utekelezaji kueleweka, timu ya mradi inaweza kuamua kama itaunda kazi hiyo kwa kujitegemea au kununua kifurushi cha programu kilichokomaa. Kwa programu za uhandisi, ni muhimu sio tu kujua kazi hiyo inafanya nini, lakini pia kuelewa kwa nini inafanya kazi.

Cindy

WhatsApp: +86 191 3738 6654

Barua pepe: cindywang@hndfcrane.com

Mimi ni Cindy, nina uzoefu wa miaka 10 katika tasnia ya kreni na nimekusanya maarifa mengi ya kitaaluma. Nimechagua korongo za kuridhisha kwa wateja 500+. Ikiwa una mahitaji yoyote au maswali kuhusu cranes, tafadhali jisikie huru kuwasiliana nami, nitatumia ujuzi wangu na uzoefu wa vitendo kukusaidia kutatua tatizo!