Akümülatör (Malzeme Biriktirici) Kontrolü
Kısa tanım
Akümülatör, sürekli çalışan bir hatta giriş tarafı bobin değişimi veya şerit kaynağı için durduğunda çıkış prosesinin durmadan devam etmesini sağlayan malzeme biriktiricidir. Normal çalışmada içinde belirli bir miktar şerit ya da tel tutar; giriş durunca çıkış bu rezervden beslenir, giriş yeniden başlayınca da çıkıştan hızlı çalışarak akümülatörü doldurur. ONX Control akümülatörün doluluk seviyesini, giriş-çıkış hız ilişkisini ve dolum ile boşaltma sırasındaki gerginliği CODESYS, EtherCAT ve AC/servo sürücülerle kontrol eder.
Nasıl çalışır?
Kule (dikey) ve festoon tipi akümülatörlerde malzeme, sabit bir makara grubu ile hareketli bir araba üzerindeki makaralar arasında birden fazla kol halinde dolaşır. Kol sayısı N ise depolanan malzeme yaklaşık N × araba konumu kadardır ve araba hızı v(araba) = (v(giriş) − v(çıkış)) / N olur. Giriş çıkıştan hızlıysa araba açılarak akümülatör dolar, yavaşsa araba kapanarak akümülatör boşalır. Tel hatlarında aynı prensip dans kolu tipi akümülatörlerle ya da depolama makaralarıyla uygulanır.
Gerginlik, arabaya uygulanan kuvvetin kollar arasında paylaşılmasıyla oluşur: araba tahrik motoru, pnömatik silindir veya karşı ağırlıkla yüklenir. Dolum ve boşaltma sırasında arabanın ivmesi ve makara sürtünmeleri kol gerginliğini değiştirir; tahrikli arabada motor torku bu etkiler hesaba katılarak ayarlanır. Akümülatörün girişinde ve çıkışında çoğunlukla S-vals (bridle) grupları bulunur; bu valsler hat gerginliğini bölgelere ayırır ve hız referansları bunlar üzerinden verilir.
-
1
Normal çalışma
Giriş hızı çıkış hızına eşitlenir ve akümülatör hedef doluluk seviyesinde tutulur; seviye hatası giriş hızına küçük bir düzeltme olarak eklenir.
-
2
Giriş duruşu ve boşaltma
Bobin sonu veya kaynak için giriş yavaşlayıp durur; çıkış aynı hızla devam eder ve araba kapanarak rezervi verir.
-
3
Yeniden başlama ve dolum
Giriş yeniden başlar ve çıkıştan daha hızlı çalışır; aradaki fark akümülatörü hedef seviyeye kadar doldurur.
-
4
Sınır koruması
Akümülatör boşalmaya yaklaşırsa çıkış hızı kademeli olarak düşürülür; tam dolu konumda giriş sınırlanır. Araba sınır konumlarına yumuşak yaklaşır.
Kritik parametreler
| Parametre | Neden önemli? | Tipik aralık / ONX saha verisi |
|---|---|---|
| Hat (çıkış) hızı ve giriş dolum hızı | Çıkış hızı, giriş durduğu sürede tüketilen malzemeyi; giriş ile çıkış arasındaki hız farkı ise akümülatörün ne kadar sürede yeniden dolacağını belirler. | Proje bazında belirlenir |
| Gerginlik toleransı | Araba kuvvetinin çözünürlüğü, araba ivmesinin etkisi ve makara sürtünmelerine bağlıdır; ince şerit ve telde kopma veya gevşeme riskini belirler. | Proje bazında belirlenir |
| Çevrim (bobin değişimi / kaynak sıklığı ve süresi) | Girişin ne sıklıkla ve ne kadar süre durduğu, gereken rezerv miktarını ve dolum için kalan süreyi belirler. | Proje bazında belirlenir |
| Depolama kapasitesi | Kol sayısı ve araba stroku ile belirlenir; en az, çıkış hızının giriş duruş süresiyle çarpımı ve rampa payları kadar olmalıdır. | Proje bazında belirlenir |
| Doluluk ölçüm yöntemi | Araba tahrikinin enkoderi, mutlak enkoder veya lazer mesafe sensörü; seviye kontrolünün kararlılığını ve sınır korumasının güvenilirliğini belirler. | Proje bazında belirlenir |
ONX mimarisi
ONX mimarisinde seviye kontrolü, giriş ve çıkış hız referansları ve araba gerginlik hesabı, endüstriyel PC veya kompakt kontrolör üzerinde çalışan CODESYS'te yürütülür. Giriş ve çıkış S-vals tahrikleri ile araba tahriki EtherCAT üzerinden hız ya da tork modunda sürülür; araba konumu ve gerginlik sinyalleri uzak I/O ile okunur.
Giriş tarafındaki bobin değişimi ve kaynak sırası, akümülatör seviyesiyle aynı programda yönetilir: kontrolör kalan rezervi ve çıkış hızını izleyerek girişin ne zaman durabileceğini ve dolumun ne kadar süreceğini hesaplar, operatör ekranında gösterir.
CODESYS
Doluluk seviyesi PID döngüsü, giriş-çıkış hız ilişkisi, araba gerginlik hesabı ve sınır korumaları.
Endüstriyel PC
CODESYS Control RTE'nin ve hat ekranının çalıştığı endüstriyel PC.
AC ve servo sürücüler
S-vals ve araba tahrikleri için hız ve tork modunda çalışabilen sürücüler; Unidrive M700 EtherCAT ağına SI-EtherCAT modülüyle bağlanır.
Motorlar
S-vals ve araba tahrikleri için AC asenkron motorlar.
Uzak I/O
Araba konum sensörü, yük hücresi, sınır şalterleri ve kaynak istasyonu sinyalleri için EtherCAT uzak I/O.
Saha referansı
Aşağıdaki görsel, akümülatörün dolum ve boşaltma prensibini gösteren bir prensip görselidir.
Prensip görselleri
Retrofit senaryosu
Eski akümülatörlerde sık görülen tablo; seviyenin yalnızca birkaç sınır şalteriyle algılanması, giriş hızının kademeli olarak değiştirilmesi ve dolum-boşaltma geçişlerinde gerginlik sıçramaları ya da DC tahrikli S-valslerdir. Retrofit'te kule, araba ve makaralar korunur; sürekli konum ölçümü eklenir, tahrikler yenilenir ve seviye kontrolü CODESYS'e taşınır.
- Kol sayısı, araba stroku, araba kütlesi ve yükleme yönteminin incelenmesi
- Araba için sürekli konum ölçümü (enkoder veya lazer mesafe sensörü) eklenmesi
- S-vals ve araba tahriklerinin yenilenmesi ya da DC tahriklerin AC'ye dönüştürülmesi
- Seviye ve gerginlik kontrolünün CODESYS'e taşınması, bobin değişim sırasının bağlanması
- Giriş duruşu, dolum ve hızlanma senaryolarında gerginlik kaydıyla devreye alma
Sık sorulan sorular
Akümülatör ne zaman gerekir?
Çıkış tarafındaki proses (galvaniz, boya, profil şekillendirme, tel çekme gibi) durduğunda kalite kaybı veya fire oluşuyorsa ve giriş tarafı bobin değişimi ya da şerit kaynağı için düzenli olarak duruyorsa akümülatör gerekir. Giriş durduğu sürece çıkış, akümülatördeki rezervle çalışmaya devam eder.
Akümülatör kapasitesi nasıl hesaplanır?
Gereken rezerv, en az çıkış hızı ile giriş duruş süresinin çarpımıdır; buna giriş yavaşlama ve hızlanma rampaları ile güvenlik payı eklenir. Kule ve festoon tiplerinde kapasite, kol sayısı ile araba strokunun çarpımıyla belirlenir.
Dolum sırasında gerginlik neden değişir?
Dolum ve boşaltmada araba hızlanıp yavaşladığı için araba kütlesinin ataleti kollar üzerinde ek kuvvet oluşturur; makara sürtünmeleri de hareket yönüne göre değişir. Tahrikli arabada motor torku bu etkiler hesaba katılarak ayarlanır, böylece kol gerginliği hareket sırasında da korunur.
Akümülatör boşalırsa ne olur?
Kontrolör kalan rezervi sürekli izler; boşalmaya yaklaşıldığında çıkış hızını kademeli olarak düşürür ve gerekirse hattı kontrollü durdurur. Böylece araba sınır konumuna çarpmaz ve malzeme gerginliksiz kalmaz.
Teklif için hangi bilgiler gerekir?
Akümülatör tipi ve kol sayısı, araba stroku ve kütlesi, malzeme ve kesiti, hat hızı, gerginlik aralığı, bobin değişim veya kaynak süresi ve mevcut tahrik ve kontrol sistemi bilgisi ön değerlendirme için yeterlidir.
Akümülatör projenizi mühendislerimizle konuşun
Hat hızınızı, giriş duruş sürenizi ve akümülatör ölçülerini paylaşın; kapasite kontrolü, tahrik seçimi ve mimari önerisiyle dönüş yapalım.