EN Новости приводной техники
и промышленной автоматизации
Всероссийский инженерный портал

СЛОЖНАЯ СИСТЕМА СДЕЛАЕТ КОНЕЧНЫЙ ПРОДУКТ НАДЕЖНЕЕ И ПРОЩЕ

Шлагбаум — простота конструкции, простота управления

Шлагбаум автоматический современное решение для контроля въезда и выезда транспорта на закрытых огороженных территориях и других объектах, где необходимо ограничение доступа (на промышленных, оборонных, складских, торговых и офисных охраняемых зонах, автостоянках, местах парковки и пр.).

Конструкция любого шлагбаума состоит из двух основных элементов — стойки и стрелы. Дополнительно шлагбаумы могут быть оснащены автоматикой, ловителем, защитной юбкой, фотоэлементами и прочими устройствами безопасности и управления.

В настоящей статье мы поговорим с вами о системе управления шлагбаумом. А именно о решении, которое было разработано и внедрено специалистами нашей компании — о переходе от управления с помощью релейных схем к ПЛК. В статье мы раскроем преимущества, казалось бы, более сложной, но более функциональной, надежной и простой с точки зрения настройки и подключения дополнительных опций системы на базе ПЛК.

Немного истории

Шлагбаумы уже на протяжении многих веков являются одним из главных средств управления движением различного вида транспорта.

Первые упоминания об использовании заграждений наподобие шлагбаумов на Руси относятся к периоду Русско-польской войны 1654—1667 гг. Для того, чтобы польское войско не прошло в Смоленск, на постах были сооружены «рогатки» — нагромождения толстых веток. Данные нагромождения не позволяли лошадям перепрыгнуть препятствие.

Сооружались такие «рогатки» с помощью пик, которые были на вооружении русской пехоты в период 1659—1660 гг. Слово «шлагбаум» вошло в обиход россиян в 18 веке. И, конечно же, ввел это слово никто иной, как Петр I. Ему, как любителю модных иностранных слов («шлагбаум» в переводе с немецкого означает «падающее дерево»), не нравилось простое русское слов «рогатка».

В 1720 году царь Петр выпустил указ, согласно которому в Санкт-Петербурге в конце улиц устанавливались шлагбаумы. Они должны были обеспечить правопорядок на улицах в ночное время суток. И первое заградительное устройство под названием «шлагбаум» было установлено в феврале 1720 года. Стрелы шлагбаумов в Петербурге поднимались на рассвете и опускались вечером.

По мере своего развития шлагбаумы, подъем и опускание стрелы которых осуществлялся вручную, стали вытесняться автоматическими. Управление такими шлагбаумами ведется дистанционно, что в значительной мере облегчает работу сотрудникам охраны.

Современные автоматические шлагбаумы оснащены различными устройствами, за счет которых осуществляется их безопасная работа. К таким устройствам от носятся: фотоэлементы безопасности, бордюры безопасности, катафоты (светоотражающие накладки), проблесковые лампы.

Сейчас автоматические шлагбаумы используются, главным образом, для регулировки въезда машин на территории торговых центров, предприятий, офисных зданий, автостоянок и т.д., а так же они незаменимы на железно-дорожных переездах. Большую, ответственную роль шлагбаумы играют на объектах военного назначения, где к системе управления и самой конструкции шлагбаума предъявляются повышенные требования.

Реализованный проект

Уже на протяжении 11 лет компания «НТЦ «Приводная Техника» отлично зарекомендовала себя, поставляя редукторы для заградительных устройств.

Одна из задач, успешно реализованных НТЦ «Приводная Техника», была связана с расчетом и подбором электромеханического привода шлагбаума, а также с переводом системы управления автоматического шлагбаума (противотаранный барьер) производства нашего партнера ООО «Пром инвестГРУПП» — с управления на базе релейных схем на ПЛК-управление.

Задача включала в себя комплексный подбор и поставку механического и электромеханического привода для различных объектов как гражданского пользования, так и стратегических важных объектов. Совместно со специалистами компании-заказчика инженеры НТЦ «Приводная Техника» по техническому заданию подобрали электромеханический привод для систем заградительных сооружений. Первоначально использовался двухступенчатый червячный мотор-редуктор.

Спецификой данного технического задания являются:

  • безотказность в работе (в связи с важностью объекта и с возможным удаленным его расположением)
  • возможность работать в условиях различных климатических сред
  • быстрая замена электромеханического привода при выходе его из строя после истечения рабочего ресурса.

После получения указанного технического задания наши специалисты подобрали электромеханический привод планетарного исполнения.

Учитывая высокий КПД и возможность расчета ресурсов электромеханического привода, нами был предложен планетарный редуктор, который соответствовал всем условиям и задачам, поставленным заказчиком. Данный привод позволяет использовать шлагбаумы большей длины и массы, что, в свою очередь, дает возможность устанавливать привод на более широкую линейку заградительных сооружений, увеличивая рынок сбыта данной продукции.

Второй задачей в данном проекте был расчет и подбор ПЛК и организация системы управления на базе ПЛК.

Как было сказано ранее, нам необходимо было уйти от релейных схем и организовать более универсальную и надежную систему. При этом ценовой уровень системы должен был попадать в бюджетный класс.

Что такое релейная схема и в чем ее основные недостатки? Работа электромагнитных реле основана на использовании электромагнитных сил, возникающих в металлическом сердечнике при прохождении тока по виткам его катушки. Детали реле монтируются на основании и закрываются крышкой. Над сердечником электромагнита установлен подвижный якорь (пластина) с одним или несколькими контактами. Напротив них находятся соответствующие парные неподвижные контакты. Несмотря на ряд преимуществ, релейные схемы имеют серьезные недостатки: малую скорость работы, ограниченный (хотя и очень большой) электрический и механический ресурс, создание радиопомех при замыкании и размыкании контактов, а также проблемы при коммутации индуктивных нагрузок и высоковольтных нагрузок на постоянном токе.

В противовес релейным схемам управления широкое распространение получили системы на базе программируемых логических контроллеров (ПЛК).

ПЛК — это специальные микрокомпьютеры, предназначенные для выполнения операции переключения в промышленных условиях. Современные ПЛК, помимо простых логических операций, способны выполнять цифровую обработку сигналов, управление приводами, регулирование, функции операторского управления, для управления исполнительными механизмами — электродвигателями, клапанами, лампочками и т.п., которые являются неотъемлемой частью систем автоматизации во всех отраслях промышленности. Основные операции ПЛК соответствуют комбинационному управлению логическими схемами. Кроме того, современные ПЛК могут выполнять другие операции, например, функции счетчика и интервального таймера, обрабатывать задержку сигналов и т. д.

Основное преимущество ПЛК заключается в том, что одиночная компактная схема может заменить сотни реле. Другое преимущество — функции ПЛК реализуются программно, а не аппаратно, поэтому его поведение можно изменить с минимальными усилиями.

Значительные функциональные возможности, хорошие технические параметры, относительно низкая стоимость и постоянное ее снижение с одновременным увеличением надежности — все это является для предпринимателей сильной мотивацией для модернизации производства, с заменой широко распространенных контактно-релейных схем управления на системы, управляемые ПЛК.

На производстве на смену реле пришли программируемые логические контроллеры, так как они:

  • более компактны
  • надежнее во многих применениях
  • позволяют упростить монтаж и демонтаж
  • дают возможность легко изменить последовательность или логику процесса или операции.

Для решения поставленной задачи инженеры компании НТЦ «Приводная Техника» взяли за основу ПЛК серии ALPHA2, производства компании «Mitsubishi Electric». На данном контроллере была реализована система управления шлагбаумом, разработана схема подключения требуемых датчиков и подготовлено программное обеспечение. В настоящий момент протестированная система работает на объектах заказчика.

Решения в области управления шлагбаумами успешно применяются на таких объектах, как московский Кремль, объекты министерства обороны Российской Федерации. Также наши приводы установлены на многочисленных железнодорожных переездах и развязках.

С применением ПЛК будущие задачи по оптимизации, расширения функционала системы могут быть легко решены путем подключения дополнительных датчиков (опций) и перепрограммирования контроллера.

Роман Шрамко,

менеджер по продукту Департамента Промышленной Автоматизации

Промышленной Группы «Приводная Техника»

109316, г. Москва, Волгоградский пр-т, д. 42, корп. 13, Технополис «Москва»

Тел.: +7 (495) 786-21-00

Факс: +7 (495)786-21-01

E-mail: servo@privod.ru

Теги

Комментарии
Оставлять комментарии могут только авторизованные пользователи.