Бытует мнение, что пневмосистемы с пропорциональным управлением обладают невысокой точностью. Действительно, такое замечательное для других случаев свойство воздуха, как сжимаемость, сильно осложняет позиционирование исполнительного механизма, не позволяя достигать такой точности, как в электроприводах.
Так, пневмоцилиндр с электропневматическим позиционером имеет точность ±0.5% от полного хода по линейной или угловой координате. Получается, что для вполне обычной длины хода 200 мм точность позиционирования составляет ±(1-2) мм. Конечно, по этому показателю пневматические приводы заметно уступают электрическим, но ведь не всегда требуется позиционировать с точностью до сотых долей миллиметра. В технике есть множество задач, где «пневматическая» точность вполне достаточна. Однако при этом, там, где возможности аналогичны и имеется сжатый воздух, пневмосистема может стоить в разы дешевле, чем электропривод.
Именно поэтому, откликаясь на потребности клиентов в электропневматических следящих приводах для больших нагрузок, SMC Corporation – один из мировых лидеров в области промышленной автоматизации - разработала и вывела на рынок сервоцилиндр IN-777 с усилием, превышающий шесть тонн и абсолютной точностью позиционирования не хуже ±0.5 мм во всем диапазоне перемещений (свыше 500 мм). Простота обслуживания сервоцилиндра достигнута благодаря интегрированной конструкции (рис. 1).
Рис.1. Интегрированная конструкция пневматического сервопривода.
Конструкция и принцип действия сервоцилиндра IN-777 проиллюстрированы пневматической схемой на рис. 2 и чертежом на рис. 3
Рис.2. Пневматическая схема.
Датчик положения, встроенный в цилиндр, выводит сигнал, соответствующий текущему положению поршневого штока, на контроллер. Затем контроллер выдает команды управления на два сервоклапана в соответствии с задающим сигналом, посылаемым из системы управления или контроллера верхнего уровня. В соответствии с сигналом управления, поступающим от контроллера, сервоклапаны управляют подачей или выпуском воздуха из полостей пневмоцилиндра для перемещения штока вперед или назад или для его остановки в заданном положении. Открытие и закрытие запорного клапана управляется пилотным клапаном, подключенным к контроллеру. Два пневмоуправляемых запорных клапана (для штоковой и поршневой полостей) установлены в каналах подачи сжатого воздуха между блоком сервоклапанов и соответствующими полостями цилиндра. Во время аварийной остановки (при отключении подачи воздуха или электропитания, получения сигнала аварийной остановки и т.д.) два запорных клапана закроются, и цилиндр будет заблокирован.
Рис. 3. Конструкция сервоцилиндра IN-777
Схема применения сервоцилиндра для управления поднятием донных пробок флотационных машин (зумфов, чанов) представлена на рис. 4.
Рис.4. Регулирование уровня пульпы во флотационной машине
Возможности управления пневмоцилиндром IN-777 показаны в видеролике о подготовке демонстрации выставочного стенда с сервоцилиндром:
В выставочном стенде (рис. 5) имеется система технического зрения, что позволяет показывать возможности следящего привода, откликающегося на командные движения руки оператора.
Рис. 5. Сервоцилиндр IN-777 на демонстрационном стенде со встроенным техническим зрением
Функциональные возможности сервоцилиндра:
- выдвижение / втягивание по внешнему дискретному сигналу;
- работа при отключении задающего сигнала;
- самодиагностика (вывод ошибки контроллера, клапана и датчика положения при неправильной работе;
- аварийная блокировка с ручным разблокированием;
- калибровка (автоматическая / ручная);
- встроенный клапан сброса остаточного давления;
- работа в режиме следящего привода;
- регулировка скорости (10 уровней).
Пневматические сервоцилиндры IN-777 выпускаются с диаметрами поршня 125, 160, 200, 250 и 320 мм длиной хода от 200 до 530 мм; управляются аналоговым входным сигналом 4 …. 20 мА; имеют четыре входа дискретных входных сигналов (+24 VDC) и HART протокол связи.
Детально с техническими характеристиками пневматического сервоцилиндра можно ознакомиться на корпоративном сайте:
https://www.smc.eu/ru-ru/products/in-777-servotsilindr~164855~cfg
SMC Corporation выпускает как отдельные элементы и устройства, объединение которых даёт возможность создать систему с непрерывным управлением, так и интегрированные узлы, объединяющие в одном мехатронном модуле регулятор и исполнительный механизм, что позволяет современной пневматике успешно справляться с решением задач пропорционального управления.
Специалисты «ЭС ЭМ СИ Пневматик» всегда готовы содействовать тщательному и продуманному подбору компонентов для повышения эффективности работы технологического оборудования и увеличения срока его службы.
Предыдущие статьи:
Охлаждение становится простой задачей с рефрижераторными чиллерами SMC Corporation
Оборудование SMC для обеспечения ремонтов по техническому состоянию