С развитием автоматизации в промышленности актуальность приобретает задача позиционирования объектов, в том числе на больших дистанциях.
div>
Наиболее распространённые примеры — грузоподъёмное оборудование, транспортные и технологические тележки, машины коксохимического производства и электровозы, штабелёры, маркировщики и прочее. Необходимость отслеживания и управления перемещениями машин и механизмов вызвана различными задачами:
- качественное выполнение технологической операции;
- построение электронной схемы содержимого цеха/склада;
- предотвращение аварийных ситуаций;
- полная автоматизация перемещающегося оборудования;
- выявление загрузки оборудования.
Среди возможных последствий некорректного позиционирования — столкновение объектов производства друг с другом; перекос мостовых и козловых кранов, а также грузовых лифтов; прожиг трубы во время сварки, столкновение маркировщиков; как следствие — выпуск бракованной продукции и простои производства.
В большинстве случаев задачу позиционирования решают системы на основе лазерных дальномеров, радиочастотной идентификации, а также измерение перемещения с магнитной лентой либо оптической линейкой и установка энкодеров. Но такие методы имеют существенные ограничения.
Оптические системы требуют обслуживания и крайне уязвимы к загрязнениям.
Система с магнитной лентой предъявляет высокие требования к прямолинейности движения объекта и не допускает колебаний считывающей головки относительно ленты более чем на ±1 мм.
Радиочастотные системы отслеживания перемещений крайне чувствительны к металлическим радио-отражательным конструкциям, имеют особые требования к местам установки компонентов и сравнительно высокую стоимость, а требуют многочисленных чувствительных настроек также и сложны для монтажа.
Системы позиционирования на основе энкодеров накапливают ошибку (за счёт проскальзывания и износа колёс по набегу), которую не всегда надёжно можно сбросить посредством дискретной логики.
В качестве альтернативы вышеописанным решениям компания Balluff совместно с партнёрами представляет систему измерения перемещений Magnettrack. Суть состоит в том, что на перемещаемый объект устанавливают магнитострикционный датчик, который определяет бесконтактным образом положение маркеров относительно своей продольной чувствительной оси. Программа Magnettrack в памяти выстраивает положение всех маркеров и далее от их сигналов легко находит положение объекта.
Система обладает высокой вибро- и ударостойкостью, а также защитой от кратковременного перенапряжения и переполюсовки. Magnettrack позволяет восстанавливать координату в случае сброса питания, а адаптивный алгоритм программного модуля обеспечивает автоматическую перенастройку системы в случае внесения изменений в магнитную трассу.
Система обладает следующими характеристиками:
- дистанция позиционирования: от 3 до 780 метров и более;
- рабочий диапазон удаления преобразователя от маркера: до 85 мм;
- допустимая амплитуда колебаний объекта: ±50 мм;
- повторяемость в статике: до 0,2 мм;
- максимальная скорость движения объекта: до 7 м/с;
- точность позиционирования: до 0,2 мм;
- температура окружающей среды: -40 до +85/+300 °C;
- степень защиты: IP67.
Magnettrack состоит из трёх основных компонентов:
- магнитострикционный преобразователь линейных перемещений Balluff BTL;
- набор магнитных маркеров;
- программный модуль, интегрируемый в управляющий контроллер.
В отличие от классического принципа магнитострикции для измерения линейных перемещений, при котором один или несколько магнитов перемещают вдоль неподвижно закреплённого датчика, преобразователь Balluff BTL устанавливают непосредственно на движущийся объект и вместе с ним двигают вдоль магнитной трассы. Он считывает положение каждого магнита, над которым проезжает, относительно своей активной зоны и передаёт эти данные в управляющий контроллер, где программный модуль Magnettrack вычисляет расстояние между соседними магнитами и строит абсолютную систему координат.
Система является бесконтактной и неоптической, не требует обслуживания, а расчётный срок службы составляет 15 лет. Она позволяет реализовать полную автоматизацию производственных процессов и снизить до минимума количество брака, а также сократить затраты на проведение обслуживания и ремонта соответствующих узлов производства. Кроме того, Magnettrack позволяет реализовать системы координатной защиты и антистолкновения, которые возможно использовать для промышленной безопасности.
Система Magnettrack — основа для перспективных решений в области реализации адресного складского учета. Она позволяет не только обеспечить безаварийное перемещение штабелёров и иного ГПО, но также стать основой полностью автоматизированной системы с построением виртуальной модели расположения товаров на складе.
Magnettrack уже успешно используют на ряде предприятий секторов металлургии, коксохимического производства, складской логистики. Объекты, на которые установлена система, работают на дистанциях от 8 до 700 метров, обеспечивают высокую точность позиционирования даже в непосредственной близости от коксовых печей под открытым небом и в условиях резкого континентального климата. Специалисты отметили высокую надёжность технологии: на более чем 100 установленных систем не было зафиксировано ни одного сбоя за все время эксплуатации. Надёжное позиционирование позволило снизить до минимума объем брака продукции в случае производства труб. Объём производства увеличили на 2% благодаря сокращению простоев и уменьшению количества бракованной невосстанавливаемой продукции. Ремонтные расходы сократили более чем на 80%; при этом средний срок окупаемости системы составил в среднем не более 6 месяцев.
Система Magnettrack на сегодняшний момент — наиболее надёжное решение в сфере позиционирования объектов производства, перемещающихся на расстояния до 700 м и более по рельсовым путям.
Наши специалисты готовы ответить на все интересующие Вас вопросы. Свяжитесь с нами!
На правах рекламы
| ООО «Баллуфф» г. Москва, 115419, ул. Орджоникидзе, д. 11, стр. 44, этаж 4, офис 1 тел.: +74959601211 balluff@balluff.ru www.balluff.ru |
«Промышленные страницы Сибири» №10 (153) октябрь 2020 г.
|