Perspectivas para o desenvolvimento de um acionamento elétrico automatizado

As especificidades do desenvolvimento da civilização moderna, especialmente nos últimos dez anos, mudam cardinalmente nossas vidas. Duas tendências merecem mais atenção.

O primeiro é o rápido desenvolvimento de tudo relacionado à tecnologia da computação. Este não é apenas um computador em todas as casas e locais de trabalho, não apenas a Internet e os "brinquedos". Se você olhar mais de perto, todos nós somos reféns da tecnologia de computadores há muito tempo. Quase qualquer dispositivo agora possui um chip de controle em sua composição, que, em princípio, é o mesmo computador pequeno. Esta é uma TV, uma máquina de lavar, um telefone celular, uma câmera e um chaveiro para o carro e o próprio carro ...

Agora no meu escritório no trabalho cerca de 60! Controle de CPU ... Isso já é muito sério! Se o microprocessador custava dezenas e centenas de dólares, agora você pode comprar um chip de controle por menos de um dólar!

A segunda tendência é um aumento no custo de energia e tudo relacionado ao setor de mineração. Todos os recursos aumentaram de preço em dez anos. Então, em 1998, compramos 1 litro da 95a gasolina por 2 rublos e 15 kopecks, e agora pagamos quase 22 rublos (o artigo foi escrito no início de 2008), e agora ninguém conta um centavo novamente ... Como antes da denominação ...

Tudo isso é diretamente relevante para o acionamento elétrico automatizado, que está integrado em nossas vidas e é a base da produção. Agora, é economicamente viável tornar automatizado qualquer acionamento elétrico, isto é, informatizado. Isso não é um tributo ao tempo, com um desejo irresistível de abarrotar todo o microprocessador. O mais importante é torná-lo capaz de economizar significativamente energia. A automação, com essa abordagem, compensa em um ano e, às vezes, mais rápido.

Além disso, um acionamento elétrico automatizado possui várias vantagens significativas:

- Melhor qualidade do consumidor (compare pelo menos uma máquina de lavar moderna com a que você tinha vinte anos atrás);

- regulação da velocidade, intensidades de aceleração e frenagem, permite simplificar, ou seja, reduzir o custo da peça mecânica, definir modos suaves para todos os mecânicos, reduzir as correntes de partida e operação, prolongar a vida útil das peças mecânicas e elétricas;

- a possibilidade e viabilidade de criar um sistema de controle de acionamento distribuído; - integração de acionamentos elétricos na rede com um servidor de coleta e análise de dados com possibilidade de acesso remoto.

Agora vamos analisar a situação atual com o acionamento elétrico. É amplamente determinado por condições históricas. Atualmente, o acionamento elétrico está sendo construído com a separação do conversor de energia elétrica e do sistema de controle em partes de alta e baixa corrente. Atualmente, o sistema de controle geralmente se refere a um controlador digital. O primeiro nesse grupo apareceu carros elétricos. A preparação para a sua criação foi toda a história da eletricidade. Verificou-se que o controlador industrial controlador estava "conectado" ao sistema conversor-motor (P-D) (veja a Fig. 1).

Se o mecanismo tiver várias unidades, outro controlador industrial será exibido ... Essa abordagem possui várias desvantagens:

- alto custo do sistema;

- os feedbacks "passados" pelo controlador industrial causam atrasos significativos no tempo;

- uma tentativa de reduzir o preço do produto leva à automação "heterogêneo", com uma diferença nas interfaces e um aumento no atraso de tempo; Muitas vezes acontece assim: um mecanismo que possui uma unidade não regulamentada é complementado por uma unidade ajustável, é mais fácil ...

Por exemplo, a coordenação dos mecanismos de uma linha é feita à moda antiga, através da mecânica. É uma unidade muito cara e muito "complicada", com uma abundância de interfaces, o que gera custos adicionais para o comissionamento. E se ocorrer uma falha (falha) em um sistema desse tipo, haverá ainda mais problemas. A integração de tais sistemas para monitoramento geral é uma tarefa muito difícil. Tudo isso pode ser comparado com a integração em um grupo de computadores de diferentes fabricantes, com diferentes velocidades, com várias interfaces de rede e vários padrões de rede.

Agora, de volta às perspectivas de um acionamento elétrico automatizado. A tese principal é a criação de um sistema de controle distribuído, com preços minimizados e uma maneira simples e compreensível de integrar essas unidades em uma rede comum.

Tudo se assemelha ao desenvolvimento de computadores pessoais. Qualquer conversor de frequência moderno possui um processador. Por que preciso de um controlador industrial adicional? São custos, um aumento no tempo de resposta do sistema e uma deterioração da confiabilidade. E apenas os inversores dos fabricantes modernos são feitos como uma "caixa preta" e executam a única tarefa - converter o sinal de entrada na frequência e tensão apropriadas. Convir oferece alternativas. Nós não configuramos o controlador industrial. Os feedbacks necessários são feitos no inversor. O inversor também possui um programa de controle para resolver todos os problemas tecnológicos. O inversor possui uma interface aberta CAN integrada para integrar esse nó à rede (consulte a Fig. 2).

Em princípio, esse nó pode funcionar independentemente, a rede serve para inserir as configurações e coletar informações sobre o trabalho. Assim, temos um sistema de controle de processador único com velocidade máxima, confiabilidade e preço mínimo! Para combinar os inversores e coordenar seu trabalho, resta apenas conectá-los via "par trançado" do barramento CAN. Se você precisar de monitoramento e registro remotos do mecanismo, instalamos um servidor industrial adicional com banco de dados SQL e interface Ethernet. Combinar os nós de unidades elétricas distribuídas em uma rede é grátis!

Agora vamos considerar em detalhes as vantagens de um sistema desse tipo. Temos vários acionamentos elétricos automatizados com um sistema de controle distribuído, que são conectados em rede. Cada unidade individual é praticamente independente e pode funcionar mesmo que a rede esteja desconectada. Como o número de conexões no inversor é mínimo e o processador tem acesso instantâneo a todos os parâmetros do nó, temos velocidade, flexibilidade e confiabilidade máximas! A rede está coordenando a operação de acionamentos elétricos. Se estivermos lidando com uma linha automatizada ou simplesmente um mecanismo de vários acionamentos, a parte mecânica pode ser bastante simplificada e barata, automatizando a operação de acionamentos coordenados.

Qualquer painel CAN ou computador pode ser usado para controlar o sistema. Esses dispositivos não executam tarefas de controle, mas servem apenas para entrada e saída. Se colocarmos um computador, também teremos a oportunidade de registrar o trabalho. O sistema é construído o mais amigável possível para a comunicação com qualquer programa que controle o trabalho de produção, por exemplo, 1C. Como o acionamento elétrico de um sistema desse tipo é, de fato, automatizado, devido a isso, os algoritmos de economia de energia são usados ​​na máxima extensão possível. Além disso, as cargas mecânicas e elétricas de choque são limitadas!

A vida não pára. A tecnologia de fabricação está se desenvolvendo rapidamente. E devemos reconhecer claramente que a pedra angular desses processos é um acionamento elétrico automatizado.