OHJAUSLOGIIKAT 2 KAASULEIKKURIN TOIMINNALLINEN KUVAUS

Transkriptio

1 OHJAUSLOGIIKAT 2 KAASULEIKKURIN TOIMINNALLINEN KUVAUS Ryhmä: Timo Hanhela, Aapo Paukkeri, Mikko Alalääkkölä Luokka: AUT4SN Ohjaaja: Timo Heikkinen Versio: 1.3 pvm: Oulun seudun ammattikorkeakoulu

2 SISÄLTÖ 1 TOIMINNALLINEN KUVAUS Käyttöönotto ja ajotilanne Pysäytys ja seisokki Häiriötilanteet LAITTEISTOKUVAUS Anturit Pulssianturit Lämpötilamittaukset Moottorit Vaunun moottori Kaasupillivaunujen moottorit Ohjauslaitteet Hydrauliikka Venttiilit kaasulinjoissa I/O LISTA OLOSUHTEET...9 LIITE 1, PI - KAAVIO...10

3 1 TOIMINNALLINEN KUVAUS Aihionkaasuleikkauskoneen tehtävänä on katkaista teräksinen aihio sopivan mittaisiksi pätkiksi jatkuvavalukoneen loppupäässä olevalla rullaradalla. Kaasuleikkauskone on rakennettu vaunuun, joka liikkuu kiskoilla rullaradan yläpuolella radan suuntaisesti. Vaunussa on neljä pyörää, joista kaksi on sähkömoottori vetoisia. Vaunun paikka ja nopeus määritellään pulssianturilla GE-013. Vaunussa on hydraulinen tarrain, jonka tarkoitus on saada vaunu liikkumaan samaa nopeutta aihion kanssa. Tarrain palautuu yläasentoon jousivoimalla, jos hydrauliikan painetieto PI-320 puuttuu. Leikkaus tapahtuu kahdella kaasupillillä, jotka kulkevat poikittaissuuntaisesti aihioon nähden kaasupillivaunuissa. Kaasupillivaunujen paikat määritellään pulssiantureiden GE-113 ja GE-212 avulla. Vaunut liikkuvat servomoottoreiden avulla. Leikattavan aihion paksuus on noin 200 mm ja leveys on säädettävissä 900 mm:stä 2000 mm:iin. Aihion tulonopeus valukoneelta on 0,2 1,2 m/min. Aihion lämpötila leikkauspaikalla on noin 700 ºC. Leikkauskoneen ympäristön lämpötila on lähes sama kuin ulkoilman. Ilma on normaalia kosteampi. 1.1 Käyttöönotto ja ajotilanne Alkutilanteessa kaasuleikkauskone on ajettuna valukoneen puoleiseen päätyrajaan GS-012, jossa myös vaunun pulssianturi GE-013 nollataan. Kaasupillien vaunut ovat sivurajoilla GS-111 ja GS-211, jossa myös niiden pulssianturit GE-113 ja GE-212 nollataan. Kaasupillien tuli palaa taukoliekillä. Kaasuleikkauskone otetaan käyttöön valvomo-ohjauksella, kun kone laitetaan automaatille. Kone saa leikkauskäskyn XS-1 automaatiojärjestelmästä kun aihio on tullut rullarataa pitkin kaasuleikkurin alle, eli kohdalle josta leikkaus pitää aloittaa. Hydraulinen tarraaja puristetaan aihion pintaan niin että leikkausvaunu alkaa liikkua aihion mukana. Kaasupillit ajetaan aihion reunoihin. Leikkauskone 1

4 saa aihion leveystiedon G-1 automaatiojärjestelmästä. Tämän jälkeen kaasupillien asetyleenin ja hapen sekoituskaasun virtausta FC-410 ja FC-420 lisätään. Kaasupillit alkavat liikkua kohti toisiaan sillä nopeudella, että aihio leikkautuu. Kun kaasupillit kohtaavat, eli ovat noin 150 mm:n päässä toisiaan, vasemman puoleinen pilli lopettaa leikkaamisen ja palaa takaisin laitarajalle GS-111. Kaasupillien kohtaamistieto tulee induktiiviselta rajakytkimeltä GS-112, joka on vasemman kaasupillin vaunussa. Induktiivisen rajan aktivoituessa oikeanpuoleisen kaasupillivaunun pulssianturin GE-212 tieto otetaan talteen, jonka jälkeen tämä jatkaa leikkausta tästä paikasta vielä noin 150 mm:n matkan. Leikkuun jälkeen myös oikean puoleinen kaasupillivaunu palaa laitarajalle GS-211. Kaasupillien kaasun syöttö FC-410 ja FC-420 asetetaan taukoliekille. Tarrain nostetaan ylärajalle GS-322 ja vaunu ajetaan valukoneen puoleiselle päätyrajalle GS Pysäytys ja seisokki Käyntiin-tiedon XS-1 puuttuessa kaikki liikkeet ajetaan alkuasentoon. Alkuasentoon ajo tapahtuu samalla tavalla kuin leikkauksen lopettaminen normaalitilanteessa. Lisäksi kaasupillejä ei jätetä taukoliekille, vaan ne suljetaan kokonaan. 1.3 Häiriötilanteet HÄIRIÖ Hydrauliikan paine PI-320 alhainen (tarrain palautuu jousivoimalla yläasentoon) Hydrauliikan lämpötila TI-310 suuri Tarrain ei tarraudu (painetietoa PI-320 ei tule tietyn ajan sisällä, tarrain palautuu TOIMENPITEET Hälytys, nopeustieto S-1 valukoneelta ja vaunua ajetaan valukoneen nopeudella Hälytys Hälytys, nopeustieto S-1 valukoneelta ja vaunua ajetaan valu- 2

5 jousivoimalla yläasentoon) Vaunu ei liiku (pulssianturin tieto GE-013 ei muutu / puuttuu) Oikeanpuoleinen kaasupillivaunu ei liiku (pulssianturin GE-212 tieto ei muutu / puuttuu) Vasemmanpuoleinen kaasupillivaunu ei liiku (pulssianturin GE-113 tieto ei muutu / puuttuu) Vaunu pohjoisella päätyrajalla GS-011 Rajavika (kaasupillivaunujen kohtaamisraja GS-112 ja toinen laitarajoista GS-111 tai GS-211 yhtä aikaa päällä) koneen nopeudella Hälytys, tarrain ajetaan ylös, leikkaus lopetetaan, vaunun moottorit pysäytetään Hälytys, ajoa jatketaan ilman pulssianturia GE-212 Hälytys, ajoa jatketaan ilman pulssianturia GE-113 Hälytys, tarrain ajetaan ylös, vaunun moottorit pysäytetään Hälytys 3

6 2 LAITTEISTOKUVAUS 2.1 Anturit Antureina täytyy käyttää induktiivisia, olosuhteisiin sopivia antureita. Käyttöjännite 230 VAC. Lämpötilankesto yli 100 C, IP luokka vähintään 65. Kaikissa kentältä tulevissa binäärisissä tuloissa sekä kentälle menevissä binäärisissä lähdöissä on käytettävä optoerottimia Pulssianturit Pulssiantureiksi käyvät servomoottoreihin integroidut anturit. Lämpötilankesto yli 100 C, IP luokka vähintään Lämpötilamittaukset Hydrauliikkaöljyn lämpötilamittaus alueelle C. 2.2 Moottorit Vaunun moottori Käytettävä taajuusmuuttajaohjattuja jarrullisia oikosulkumoottoreita, jotka sopivat kyseisiin olosuhteisiin Kaasupillivaunujen moottorit Käytettävä servomoottoreita, jotka sopivat kyseisiin olosuhteisiin. 4

7 2.3 Ohjauslaitteet Hydrauliikka Hydrauliikkaa ohjattava magneettiventtiileillä, joiden käyttöjännite on 230 VAC Venttiilit kaasulinjoissa Kaasulinjoja ohjataan neljällä magneettiventtiilillä. Kaksi venttiileistä ohjaa taukoliekkiä (happi ja asetyleeni) ja kaksi venttiiliä avautuu edellisten lisäksi, kun tarvitaan polttoliekkiä. Käyttöjännite 230 VAC. Venttiilien avautumisen on oltava säädettävissä ja siksi venttiileiden kanssa laitettava sarjaan käsiventtiilit. Liekit säädetään käsiventtiileillä asennusvaiheessa, eikä niihin enää kosketa (tulot loppuu kesken, siksi ei käytetä portaatonta toimilaitetta ja virtausmittausta). 5

8 3 I/O LISTA TULO POSITIO TOIMINTA TIEDON TYYPPI 1 XS-1 Käyntiin tieto Binäärinen, 0 2 S-1 Nopeustieto valukoneelta Binäärinen, 8 bit sana 3 G-1 Aihion leveystieto Binäärinen, 8 bit sana 4 XS-2 Leikkauskäsky Binäärinen, 0-5 PI-320 Hydrauliikan painetieto Analoginen, 4 20 ma 6 TIS kpl Liekinvahti Binäärinen, 0 7 GS-011 Vaunun päätyraja, pohjoinen Binäärinen, 0 8 GS-012 Vaunun päätyraja, etelä, valukoneen puoleinen pääty Binäärinen, 0 9 GS-111 Kaasupillivaunun laitaraja vasen Binäärinen, 0 10 GS-211 Kaasupillivaunun laitaraja oikea Binäärinen, 0 11 GS-112 Kaasupillivaunujen kohtaamisraja Binäärinen, 0 6

9 12 GS-322 Tarrain ylhäällä -raja Binäärinen, 0 13 GE-013 Vaunun pulssianturi Analoginen, 4 20 ma 14 GE-113 Kaasupillivaunun pulssianturi vasen 15 GE-212 Kaasupillivaunun pulssianturi oikea Analoginen, 4 20 ma Analoginen, 4 20 ma 16 TI-310 Hydrauliikkaöljyn lämpötila Analoginen, 4 20 ma LÄHTÖ POSITIO TOIMINTA TIEDON TYYPPI 1 SIC-0aunun moottorin ohjaus Analoginen, 0 2 SIC-110 Kaasupillivaunun servomoottorin ohjaus, vasen 3 SIC-210 Kaasupillivaunun servomoottorin ohjaus, oikea Analoginen, 0 Analoginen, 0 4 FC-410 Kaasuventtiiliohjaus Tauolla Binäärinen, 0-5 FC-420 Kaasuventtiiliohjaus leikkauksen aikana Binäärinen, 0-6 TC-020 Kaasunsytyttimet 2 kpl Binäärinen, 0 7 PC-321 Tarraajan magneettiventtiili Binäärinen, 0 7

10 8

11 4 OLOSUHTEET Kaasuleikkuri joutuu toimimaan vaativissa olosuhteissa. Suurimpia haittoja ovat suuret lämpötilavaihtelut sekä lika, pöly ja kosteus. Kun kaasuleikkurin alla on aihio, hohkaa siitä useiden satojen asteiden lämpö. Tästä suojaudutaan osaksi lämpösuojapelleillä. Kun valukone ei ole käytössä, laskee leikkurin ympäristön lämpötila samaksi kuin ulkoilman lämpötila. Talvella siis pakkasen puolelle. Kosteus johtuu siitä, että rullarataa jäähdytetään vedellä, joka höyryää ympäri kaasuleikkuria. Kosteus ei kuitenkaan tiivisty osien pintaan, jos leikkuria ei käytetä. 9

12 LIITE 1, PI - KAAVIO 10