PL187131B1 - System kontrolno-sterujący do regulacji funkcji roboczych prasy do belowania - Google Patents

Abstract

1. System kontrolno-sterujacy do regulacji funkcji roboczych prasy do belowania, skladajacej sie z urzadzenia podbierajacego, kanalu doprowa- dzajacego z elementami przenosnikowymi i ewen- tualnie elementami tnacymi, komory prasowania z tlokiem prasujacym stosowanym w prasach kana- lowych oraz bocznymi scianami ograniczajacymi komore prasowania, urzadzenia odprowadzajacego gotowe bele, urzadzenia wiazalkowego oraz przy- naleznych do tego wszystkiego elementów obslu- gowych, czujników, urzadzen kontrolnych i ukla- dów napedowych, znamienny tym, ze system kon- trolno-sterujacy (34) posiada czujniki (32) ciaglej kontroli predkosci obrotowej organów roboczych prasy belujacej, które sa wyposazone w wlaczalne sprzegla przeciazeniowe (30) odlaczajace dane orga- ny od jego ukladu napedowego, poprzez wylacze- nie odpowiedniego wlaczalnego sprzegla przecia- zeniowego (30) w momencie spadku lub wzrostu tej predkosci ponizej lub powyzej okreslonej pred- kosci granicznej. F ig . 1 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest system kontrolno-sterujący do regulacji funkcji roboczych prasy do belowania, składającej się z urządzenia podbierającego, kanału doprowadzającego z elementami przenośnikowymi i ewentualnie elementami tnącymi, komory prasowania z tłokiem prasującym stosowanym w prasach kanałowych oraz bocznymi ścianami ograniczającymi komorę prasowania, urządzenia odprowadzającego gotowe bele, urządzenia wiązałkowego oraz przynależnych do tego wszystkiego elementów obsługowych, czujników, urządzeń kontrolnych i układów napędowych.

Znany jest z niemieckiego opisu patentowego DE nr 44 42 479 system kontrolnosterujący dla pras do belowania, który zapewnia kontrolę i sterowanie wielu funkcji roboczych takiej prasy. Opisane tam systemy przeznaczone są do sterowania i regulacji normalnych operacji roboczych prasy do belowania. Kontrola pracy prasy do belowania oparta jest na urządzeniu sterującym zainstalowanym w kabinie kierowcy pojazdu ciągnącego prasę. Kierowca pojazdu otrzymuje informacje, że wielkość beli zbliża się do wielkości zadanej i ją osiągnęła. System tam przewidziany opiera się obok automatycznego na ręcznym sterowaniu. Obecnie jednak prasy do belowania są wyposażane w wyłączalne sprzęgła przeciążeniowe, które

187 131 użytkownikom tych pras umożliwiają lepsze wykorzystanie teoretycznie istniejących, potencjalnych mocy tych maszyn bez obawy, że nadmierne obciążenie może spowodować długi postój maszyny związany z wymianą kołków ścinanych, dość powszechnie jeszcze stosowanych jako zabezpieczenie przeciwprzeciążeniowe. Byłoby wszakże wskazanym, aby funkcję sprzęgła przeciążeniowego tak powiązać z całokształtem funkcjonowania prasy belującej aby uniknąć jej zatykania przy zadziałaniu takiego sprzęgła. Z tego względu byłoby pożądane aby funkcja takich sprzęgieł przeciążeniowych była również objęta przedmiotowym systemem kontrolno-sterującym, czego nie zapewniają rozwiązania znane z aktualnego stanu techniki w tym zakresie. Wśród znanych rozwiązań układów kontrolno-sterujących pras belujących również nie ma takiego, które obejmowałoby swą funkcją kontrolną mechanizmy tnące pras do belowania. Mechanizm zastosowany w wynalazku opisanym w opisie patentowym DE nr 44 42 479 oparty jest na elektronicznej kontroli równomiernego rozłożenia sznurka poprzez odpowiednie zaprogramowanie ramion sznurujących. Odpowiednio regulowane jest także napięcie pasów zastosowanych w prasie, poprzez kontrolę mechanizmów uchwytowych oraz koła łańcuchowego.

Ponadto winna istnieć możliwość podłączania takiego systemu kontrolno-sterujące do różnych terminali, czego nie uwzględnia aktualny stan techniki.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie tych niedogodności i odpowiednie udoskonalenie systemu kontrolno-sterującego.

Przedmiotem wynalazku jest system kontrolno-sterujący do regulacji funkcji roboczych prasy do belowania, składającej się z urządzenia podbierającego, kanału doprowadzającego z elementami przenośnikowymi i ewentualnie elementami tnącymi, komory prasowania z tłokiem prasującym stosowanym w prasach kanałowych oraz bocznymi ścianami ograniczającymi komorę prasowania, urządzenia odprowadzającego gotowe bele, urządzenia wiązałkowego oraz przynależnych do tego wszystkiego elementów obsługowych, czujników, urządzeń kontrolnych i układów napędowych. Istotą wynalazku jest system kontrolno-sterujący wyposażony w czujniki ciągłej kontroli prędkości obrotowej organów roboczych prasy belującej, które są wyposażone w włączalne sprzęgła przeciążeniowe odłączające dane organy od jego układu napędowego, poprzez wyłączenie odpowiedniego włączalnego sprzęgła przeciążeniowego w momencie spadku lub wzrostu tej prędkości poniżej lub powyżej określonej prędkości granicznej.

System korzystny jest tym, że składa się z systemu kontrolno-sterującego prędkości obrotowej wału wejściowego lub głównego wału napędowego prasy, przy czym kontrola i sterowanie realizowane przez ten system odbywają się w sposób ciągły oraz w zależności od wejściowej prędkości obrotowej.

System korzystny jest także tym, że składa się z systemu kontrolno-sterującego dalszej pracy organów nastawczych w zależności od stanu przełączenia odpowiednich włączalnych sprzęgieł przeciążeniowych.

System korzystniejszy jest tym, że system kontrolno-sterujący przy odchylonych nożach tnących jako automatyczny generator impulsów taktowych, składa się z odpowiednio wsuwanych lub wysuwanych noży tnących do lub z kanału doprowadzającego dla tych noży lub każdorazowo, przy podnoszeniu lub opuszczaniu urządzenia podbierającego.

System korzystniejszy jest także tym, że system kontrolno-sterujący składa się z co najmniej dwóch identycznych procesorów roboczych przy czym przynajmniej dwa spośród nich są w dużym stopniu identycznie rozwiązane pod względem hardwarowym oraz jednakowo zaprogramowane od strony softwarowej.

System korzystny jest tym, że funkcje procesorów roboczych ustalane są na podstawie wyniku sprawdzenia występowania napięcia w odpowiednich fragmentach połączeń kablowych.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym:

Figura 1 przedstawia prasę belującą do dużych beli w rzucie bocznym,

Figura 2 przedstawia schemat blokowy kontrolowania prędkości obrotowej organów roboczych,

Figura 3 przedstawia schemat blokowy przebiegu obsługi adresów układu hardwarowego przez procesory systemu kontrolno-sterującego.

187 131

Na fig. 1 przedstawiono schematycznie prasę belującą 2 do dużych beli mającą urządzenie podbierające 4, które podnosi pokos z ziemi, urządzenie tnące 6 z nożami tnącym 8 do cięcia pokosu, kanał doprowadzający 10 z przenośnikiem 12, przez który pokos jest transportowany, komorę prasowania 14 z tłokiem prasującym 16, w której to komorze tłok prasujący 16 dociska świeżo doprowadzany pokos do sprasowanego już bloku pokosu 20, znajdującego się już w tej komorze, i przesuwa go do przodu w kierunku zsuwni zrzutowej 26. Gdy blok 20 sprasowanego pokosu osiągnie już żądaną długość to wtedy część tego bloku 20 jest wiązana, za pomocą supłacza 22 w gotową belę. Gotowe, związane bele są następnie zrzucane na pole po zsuwni zrzutowej 26. Wszystkie organy robocze prasy belującej 2 są napędzane mechanicznie z przekładni głównej oraz hydraulicznie za pośrednictwem pompy i przewodów hydraulicznych. Możliwe jest także stosowanie napędu elektrycznego.

Urządzenie tnące 6 i przenośnik 12, który może być także wykonany jako przenośnik obrotowy ze sterowanymi palcami, są wyposażone we włączalne sprzęgła przeciążeniowe 30. Również koło zamachowe 32 jest wyposażone we włączalne sprzęgło przeciążeniowe 30. Każde z włączalnych sprzęgieł przeciążeniowych 30 jest samo z siebie samoczynnie wyłączającym się sprzęgłem przeciążeniowym aby zapobiegać przeciążeniom organów roboczych. W rozwiązaniu według wynalazku dzięki zastosowaniu ciągłej kontroli szybkości obrotowej, włączalne sprzęgła przeciążeniowe 30 mogą być tak wyłączane i włączane żeby nie dochodziło do żadnego przeciążenia organów roboczych. Wały napędowe tych organów, sprzęgnięte z nimi włączalnymi sprzęgłami przeciążeniowymi 30, są wyposażone w czujniki 32 obrotów dla kontrolowania ich prędkości obrotowej. Sygnały pomiarowe liczby obrotów z czujników 32 są przekazywane do systemu kontrolno-sterującego 34. Tutaj wyznaczone w ten sposób prędkości obrotowe są analizowane i przy stwierdzeniu przekroczenia granicznej prędkości obrotowej sprzęgło lub włączalne sprzęgło przeciążeniowe 30, których to dotyczy są wyłączane przez wysłanie odpowiedniego sygnału sterującego przez ten układ. Układ ten przekazuje do włączalnych sprzęgieł przeciążeniowych 30 sygnały sterujące, powodujące zarówno wyłączanie jak i włączanie tych sprzęgieł, zależnie od stwierdzonego stanu, w wyniku czego, odpowiednio do rodzaju sygnału, następuje przerwanie przenoszenia siły napędowej lub jego przywrócenie. Ponadto system kontrolno-sterujący 34 może przekazywać również inne sygnały sterujące do innych organów roboczych prasy, zależnie od stanu (włączone lub wyłączone) odpowiednich włączalnych sprzęgieł przeciążeniowych 30.1 tak przykładowo wskazanym jest aby przy wyłączaniu urządzenia tnącego 6 nastąpiło jednocześnie wycofanie noży tnących 8 z kanału doprowadzającego aby zmniejszyć obciążenie urządzenia tnącego 6 i zapobiec zapchaniu się prasy 2.

Na fig. 2 pokazano przykładowy fragmentaryczny schemat blokowy pracy systemu kontrolno-sterującego 34 prasy belującej. Schemat ten objaśnia kontrolę pracy przenośnika 12. System kontrolno-sterujący sprawdza najpierw w fazie 100, czy urządzenie tnące 6 pracuje swobodnie. Jeśli urządzenie tnące 6 jest zablokowane wtedy w fazie etapie 102 sprawdza on czy przenośnik 12 pracuje z prędkością obrotową N(r) wynoszącą przynajmniej np. 100 obr/min. Jeśli wartość N(r) < 100 obr/min to wtedy cykl regulacyjny jest rozpoczynany znowu od fazy 100. Jeśli N(r) >100 obr/min. Wtedy, po odczekaniu 6,5 sek. w fazie 104, aby umożliwić przenośnikowi 12 opróżnienie kanału doprowadzającego 10, system kontrolno-sterujący 34 włącza w fazie 106 urządzenie tnące 6, przy czym następuje ponowne włączenie odpowiedniego włączalnego sprzęgła przeciążeniowego 30. Po czym rozpoczyna się nowy cykl regulacyjny od fazy 100. Jeśli system kontrolno-sterujący 34 stwierdzi w fazie 100, że urządzenie tnące pracuje swobodnie to sprawdza on wtedy w fazie 108 czy prędkość obrotowa N(a) wału odbierającego moc lub innego głównego wału napędowego - wynosi np. przynajmniej 700 obr/min. Jeśli prędkość obrotowa tego wału wejściowego jest niższa to nie zachodzi potrzeba wyłączania go gdyż przy niższych obrotach wału siły występujące tutaj nie są groźne. Jeśli jednak ta prędkość obrotowa jest wyższa to wtedy zostaje sprawdzone w fazie 110, czy prędkość obrotowa N(r) przenośnika 12 jest wyższa od 100 obr/min czy nie. Gdy prędkość ta wynosi mniej niż 100 obr/min to wtedy przenośnikowi 12 grozi przeciążenie lub zablokowanie i zachodzi konieczność zatrzymania urządzenia tnącego 6, aby zapobiec przeciążeniu. I tak. odpowiednio do tego, system kontrolno-sterujący 34, w jego fazie roboczej 112, wyłącza wtedy urządzenie tnące 6. Przy prędkości obrotowej N(r) > 100 obr/min panują normalne warunki pracy i nie są potrzebne jakiekolwiek przełączenia powodujące zmiany stanu. Cykl kontrolno-regulacyjny trwa tylko ułamek sekundy i powtarza się regularnie wielokrotnie w ciągu sekundy.

W wyżej opisany sposób funkcje włączania i wyłączania obu organów roboczych 6, 12 zostają ze sobą wzajemnie powiązane w zależności od wejściowej prędkości obrotowej na wale odbioru mocy. To sterowanie według zależności od prędkości obrotowej może się także odbywać niezależnie od wejściowej prędkości obrotowej na wale odbioru mocy lub też oddzielnie dla każdego z organów roboczych. Wyżej wymienione graniczne prędkości obrotowe dotyczą jedynie opisanego przykładu wykonania i mogą być przez każdego fachowca w tej dziedzinie dobrane w zależności od potrzeb do każdego konkretnego zastosowania. W odpowiedni sposób można też także kontrolować i sterować we wzajemnej kombinacji wiele przenośników 12 lub wiele urządzeń tnących 6. Również w łatwy sposób można przenieść zasadę funkcjonowania systemu według wynalazku na wykorzystywanie go w prasach belujących do beli okrągłych.

Figura 3 przedstawia schemat blokowy przebiegu obsługi adresów układu hardwarowego przez procesory systemu kontrolno-sterującego. W tym przykładzie wykonania system kontrolno-sterujący składa się z przynajmniej 4 procesorów roboczych, które są w znacznej mierze identyczne pod względem hardwarowym i są jednakowo zaprogramowane pod względem softwarowym. Przy takim rozwiązaniu systemu występują istotne zalety, jeśli chodzi o jego produkcję, ze względu na większą wydajność produkcji i mniejszą liczbę pozycji ewidencyjnych. Poprzez odpowiednie okablowanie hardwarowe między poszczególnymi procesorami wyznacza się, który spośród czterech procesorów jest głównym. Procesor główny uruchamia zilustrowany na fig. 3 standardowy program cykliczny i przydziela procesorom od pierwszego do czwartego poszczególne zadania.

Poprzez sygnały odzewowe z dwóch wejść AI4 i AI6 sprawdza on czy na tych wejściach jest napięcie i odpowiednio przydziela zadania. I tak w fazie 150 zostaje sprawdzone czy jest napięcie na wejściu AI4. Gdy nie ma na nim napięcia wtedy w fazie 152 musi być sprawdzone czy jest napięcie na wejściu AI6. Gdy na tym wejściu również nie ma napięcia wtedy pierwszemu procesorowi zostaje przydzielona funkcja JR1. Jeśli na wejściu AI6 jest napięcie wtedy procesorowi temu zostaje przydzielona funkcja JR2. Odpowiednio w fazach 150 i 154 dokonuje się analogicznie przydział funkcji JR3 i JR4. Poprzez tak sprawdzane sygnały odzewowe napięcia na wejściach można dokonywać przydziału zadań poszczególnym, skądinąd podobnym do siebie, procesorom.

187 131

187 131

Koniec

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. System kontrolno-sterujący do regulacji funkcji roboczych prasy do belowania, składającej się z urządzenia podbierającego, kanału doprowadzającego z elementami przenośnikowymi i ewentualnie elementami tnącymi, komory prasowania z tłokiem prasującym stosowanym w prasach kanałowych oraz bocznymi ścianami ograniczającymi komorę prasowania, urządzenia odprowadzającego gotowe bele, urządzenia wiązałkowego oraz przynależnych do tego wszystkiego elementów obsługowych, czujników, urządzeń kontrolnych i układów napędowych, znamienny tym, że system kontrolno-sterujący (34) posiada czujniki (32) ciągłej kontroli prędkości obrotowej organów roboczych prasy belującej, które są wyposażone w włączalne sprzęgła przeciążeniowe (30) odłączające dane organy od jego układu napędowego, poprzez wyłączenie odpowiedniego włączalnego sprzęgła przeciążeniowego (30) w momencie spadku lub wzrostu tej prędkości poniżej lub powyżej określonej prędkości granicznej.
2. 2. System według zastrz. 1, znamienny tym, że składa się z systemu kontrolno-sterującego (34) prędkości obrotowej wału wejściowego lub głównego wału napędowego prasy.
3. 3. System według zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, że składa się z systemu kontrolnosterującego (34) prasy organów nastawczych w zależności od stanu przełączenia odpowiednich włączalnych sprzęgieł przeciążeniowych (30).
4. 4. System według zastrz. 1, znamienny tym, że system kontrolno-sterujący (34) przy odchylonych nożach tnących (8) jako automatyczny generator impulsów taktowych, składa się z odpowiednio wsuwanych lub wysuwanych noży tnących (8) do lub z kanału doprowadzającego (10) dla tych noży lub każdorazowo, przy podnoszeniu lub opuszczaniu urządzenia podbierającego (4).
5. 5. System według zastrz. 1, znamienny tym, że system kontrolno-sterujący (34) składa się z co najmniej dwóch identycznych procesorów roboczych przy czym przynajmniej dwa spośród nich są w dużym stopniu identycznie rozwiązane pod względem hardwarowym oraz jednakowo zaprogramowane od strony softwarowej.
6. 6. System według zastrz. 5, znamienny tym, że funkcje procesorów roboczych ustalane są na podstawie wyniku sprawdzenia występowania napięcia w odpowiednich fragmentach połączeń kablowych.