Технологический процесс балансировки (стр. 5 из 15)
Для устройства набора грузиков нам необходимы бесконтактные индуктивные сенсоры не больших габаритов [5]. Выбираем бесконтактный датчик balluffBES 516-325-SA45.
Таблица 5 Технические характеристики бесконтактного датчика
| Габариты корпуса | M12x1 |
| Встраиваемые | Заподлицо |
| Номинальное расстояние срабатывания, мм | 2 |
| Гарантируемое расстояние срабатывания, мм | 0…1,6 |
| Номинальное напряжение питания, В DC | 24 |
| Напряжение питания, В DC | 10…30 |
| Падение напряжения, В |  2,5 |
| Номинальное изоляционное напряжение, В DC | 75 |
| Номинальный рабочий ток, мА | 200 |
| Ток холостого хода, мА | 20 |
| Ток состояния покоя, мкА | 80 |
| Стойкость к смене полярности | Есть |
| Стойкость к короткому замыканию | Есть |
| Входная емкость, мкФ | 1 |
| Точность повторения, % | 5 |
| Диапазон окружающей температуры, °С |  |
| Частота переключения, Гц | 1000 |
| Категории использования | DC13 |
| Индикация функционирования | Есть |
| Степень защиты по IEC 60529 | IP 67 |
| Материал корпуса | Никелированная латунь |
| Материал активной поверхности | PA12 |
| Способ подключения | Разъем |
Сенсоры магнитного поля.
Серия сенсоров магнитного поля BMF широко используется для определения положения поршня цилиндров. Эти сенсоры могут использоваться в гидравлических и пневматических цилиндрах, стенки которых выполнены из алюминия, пластика или композитных материалов. Сенсоры BMF работают бесконтактно, не изнашиваются, также они не имеют несколько точек переключения, что является основной проблемой при использовании герконовых выключателей. В зависимости от типа сенсора, корпуса сенсоров BMF выполнены из полиамида, РВТР укрепленного стекловолокном или алюминия. Анодируемый алюминий используется для исполнений, применяемых в условиях сварки. Исполнения стойкие к сварке работают в полях силой до 200 кА/м. При этом не возникают ошибки или какие-либо электрические повреждения. Большинство сенсоров может быть установлено на различные типы цилиндров. Желтый светодиод показывает состояние выхода. BMF оснащены пермаллойным сенсором для определения поля внешнего магнита. В случае с цилиндрами на поршень надевается магнитное кольцо. Магнитное поле вызывает срабатывание сенсора. Срабатывание происходит только от основного магнитного поля, что позволяет решить проблему нескольких точек срабатывания. В исполнениях стойких к сварке переменные магнитные поля сварочных электродов не влияют на состояние выходного сигнала сенсора. Постоянные магниты встроены в поршень. BMF срабатывает на магниты через неметаллическую стенку цилиндра. Когда поршень подходит к сенсору, выход последнего переключается. При силе магнитного поля от 2 кА/м до 30 кА/м сенсор BMF не будет иметь несколько точек переключения. Активная зона остается практически постоянной во всем диапазоне силы поля.
Для пневмоцилиндров с магнитными кольцами на поршнях устройства набора грузиков нам необходимы бесконтактные магнитные сенсоры. Выбираем магнитные датчики Balluff BMF 303 [6] для пневмоцилиндров
Таблица 6 Технические характеристики магнитного датчика Balluff
| Тип | Бесконтактный датчик положения |
| Принцип действия | Магнитный |
| Температура эксплуатации, °С |  |
| Функция на выходе | PNP(NPN) NO/NC |
| Частота переключений, Гц | До 10000 |
| Питание | AC/DC |
| Материал корпуса | Полиамид/алюминий |
| Способ подключения | Кабель, разъем |
Описание Магнитные датчики Balluff BMF 303 и BMF 305 для пневмоцилиндров.
Датчики для пневмоцилиндров Balluff серии bmf 303иbmf 305предназначены для определения положения поршней в пневматических цилиндрах. Большая часть автоматизации процессов в промышленности реализована с помощью пневмоцилиндров Festo, Bosch, Camozziи других. Цилиндры изготавливаются из ненамагничивающихся металлов (алюминий, медь и ее сплавы и др.), а на поршень устанавливается кольцевой магнит. Именно на эту метку реагируют магнитные датчики Balluff, определяя положение поршня, при этом, датчики для пневмоцилиндров Balluffbmf 303иbmf 305обладают высокой скоростью срабатывания и чувствительностью.
Магнитные датчики Balluff монтируются непосредственно на пневматический цилиндр. Balluff производит датчики магнитного поля для различных типов пневмоцилиндров. Сенсоры BMF работают бесконтактно, не изнашиваются, также они не имеют несколько точек переключения, что является основной проблемой при использовании герконовых выключателей. В зависимости от типа сенсора, корпуса сенсоров BMF выполнены из полиамида, РВТР укрепленного стекловолокном или алюминия. Анодируемый алюминий используется для исполнений, применяемых в условиях сварки. Исполнения стойкие к сварке работают в полях силой до 200 кА/м. При этом не возникают ошибки или какие-либо электрические повреждения. Большинство сенсоров может быть установлено на различные типы цилиндров. Желтый светодиод показывает состояние выхода. BMF оснащены пермаллойным сенсором для определения поля внешнего магнита. В случае с цилиндрами на поршень надевается магнитное кольцо. Магнитное поле вызывает срабатывание сенсора. Срабатывание происходит только от основного магнитного поля, что позволяет решить проблему нескольких точек срабатывания. В исполнениях стойких к сварке переменные магнитные поля сварочных электродов не влияют на состояние выходного сигнала сенсора. Постоянные магниты встроены в поршень. BMF срабатывает на магниты через неметаллическую стенку цилиндра. Когда поршень подходит к сенсору, выход последнего переключается. При силе магнитного поля от 2 кА/м до 30 кА/м сенсор BMF не будет иметь несколько точек переключения. Активная зона остается практически постоянной во всем диапазоне силы поля.
Расчет и выбор исполнительных устройств.
От выбора исполнительных устройств напрямую зависит качество работы и надежность оборудования. Для устройства набора грузиков необходимы пневмоцилиндры небольших габаритных размеров. Широкую линейку моделей пневмоцилиндров предлагает фирма Camozzi [7], зарекомендовавшая себя как изготовителя качественного гидро-пневмо оборудования. Технические характеристики пневмоцилиндров Camozzi приведены в таблице 7
Миницилиндры серии 24 соответствуют европейским стандартам CETOP RP52-P и DIN/ISO 6432.
Современные материалы и глубокая конструкторская проработка позволили создать широкую гамму универсальных и надёжных цилиндров.
Прецизионное закрепление трубы на крышках обеспечивает исключительно точное взаимное расположение подвижных деталей.
Поскольку в миницилиндрах достигаются высокие скорости перемещения, они оснащаются пластиковыми шайбами на поршне, обеспечивающими бесшумную и мягкую остановку.
Цилиндры серии 24 имеют магнит на поршне и могут работать с магнитными датчиками.
Они имеют высокое качество и большой выбор типоразмеров.
- Одностороннего действия
- двустороннего действия
- Стандарт CETOPRP52-PDIN/ISO 6432
- Гильза и шток из нержавеющей стали
- Анодированные алюминиевые
Таблица 7 Технические характеристики пневмоцилиндров Camozzi
| Параметр | Значение |
| Ход, мм | Серия 16 ø 8 ÷ ø 10: 10 - 250 / ø 12: 10 - 300 Серия 24 и 25 ø 16: 10 - 600 / ø 20 ÷ ø 25: 10 - 1000 |
| Конструкция | Фланцевый |
| Действие | односторонний или двусторонний |
| Материалы | алюминиевые крышки, труба и шток из нержавеющей стали, уплотнения - полиуретан, другие детали |
| Параметр | Значение |
| Крепление | гайки на крышках, фланец, лапы, кронштейны |
| Диаметр, мм | Серия 16: ø8-10-12, Серия 24 и 25: ø16-20-25 |
| Установка | в любом положении |
| Рабочая температура, °С | 0 ÷ 80 (при сухом воздухе -20) |
| Рабочее давление, бар | 1 ÷ 10 (двустороннего действия), 2 ÷ 10 (одностороннего действия) |
| Скорость (без нагрузки), мм/с | минимальная = 10, максимальная = 1000 |
| Рабочее тело | Чистый воздух с распылённым маслом и без |
3.5 Определение требований и выбор контроллера
Для управления работой системы нам необходимо выбрать контроллер, отвечающий следующим требованиям:
- высокая производительность
- надежность
-компактность
-модульный принцип
Всем требованиям удовлетворяет контроллер OMRONCJ1M, находящийся в установке для балансировки, нам нужно добавить в конфигурацию контроллера один модуль дискретных входов и один выходной модуль. Загруженность процессора имеющегося контроллера во время балансировки очень низкая, поэтому мы можем использовать этот контроллер для одновременного управления устройством набора грузов. Технические характеристики контроллера omron CJ1M приведены в таблице 8.
Контроллеры этой серии обладают небольшими размерами и не имеют панели расширения, устанавливаются на обычную дин-рейку, но архитектура и производительность такая же, как и контроллеров серии CS1.Контроллеры CJ1M предназначены для высокоскоростных задач, требующих высокой точности, надежности и многофункциональности. Широкий набор стандартных модулей ввода/вывода (8,16,32,64 точки) и незаурядный набор специальных модулей (аналоговые, температурные, сетевые, модули позиционирования и многое др.) позволит наиболее оптимально решить задачи автоматизации, как локальных объектов, так и распределенных систем. Контроллер поддерживает наиболее распространенные сети и позволяет обрабатывать данные с панелей оператора, температурных котроллеров, частотных регуляторов и других устройств. При использовании Ethernet или Controller Link можно передавать большие потоки информации на верхний уровень и в другие сети. Использование протокола MACRO позволит обеспечить связь с 32 устройствами на каждый порт. Наличие флеш-карты обеспечивает хранение информации больших объёмов любого типа и возможность удобной обработки записанных данных.Поддержка FINS протокола обеспечит прозрачную связь с узлами разного уровня, находящимися в многоуровневой сети. Встроенный календарь. E-mail функция через Ethernet - интерфейс.