Opracowaliśmy Mikroprocesorowy Regulator Mocy i Czasu Zgrzewania dla zgrzewarek jednopunktowych wersja standard, w skrócie MRMiCZ1P standard. Sterownik jest przeznaczony do zasilania transformatora zgrzewalniczego w zgrzewarce jednopunktowej, w której docisk elektrod realizowany jest przy użyciu siły mięśni operatora.

Stworzone przez nas urządzenie wyróżnia się spośród wielu innych układów konkurencyjnych tym, że jest to kompletne rozwiązanie – w jednej obudowie znajduje się mikroprocesorowy sterownik zgrzewania, moduł tyrystorowy zainstalowany na radiatorze, transformatory impulsowe oraz filtr przepięciowy. MRMiCZ1P standard jest zmontowanym układem, gotowym do pracy od razu po jego podłączeniu do zasilania (wystarczy podłączyć trzy przewody L1, L2 i PE), transformatora zgrzewarki (wystarczy podłączyć dwa przewody oraz dodatkowo przewód PE) i sygnału wyzwalającego zgrzewanie (wystarczy podłączyć dwa przewody jeśli wykorzystywany jest wyłącznik elektromechaniczny albo trzy przewody np. od czujnika indukcyjnego). Wiele konkurencyjnych urządzeń dostępnych na rynku często sprzedawanych jest w postaci oddzielnych komponentów (klient musi kupić oddzielnie sterownik, oddzielnie moduł tyrystorowy, oddzielnie radiator, oddzielnie transformatory impulsowe i filtr przepięciowy), które następnie należy złożyć we własnym zakresie (co wymaga czasu, umiejętności, narzędzi oraz dodatkowych komponentów, takich jak np. obudowa oraz przewody).

Wnętrze Mikroprocesorowego Regulatora Mocy i Czasu Zgrzewania dla zgrzewarek jednopunktowych wersja standard – jest to kompletne rozwiązanie (w jednej obudowie znajduje się mikroprocesorowy sterownik zgrzewania, moduł tyrystorowy zainstalowany na radiatorze, transformatory impulsowe oraz filtr przepięciowy)

MRMiCZ1P standard instalowane są w nowych zgrzewarkach jednopunktowych bądź wykorzystywane są do modernizacji zgrzewarek używanych, w których to zastępują one stare sterowniki. Wielu elektryków i automatyków, którzy dotychczas wykorzystywali dostarczone przez nas regulatory, bez trudu dokonało montażu, podłączenia oraz uruchomienia tych urządzeń. Obsługa sterowników jest na tyle prosta i intuicyjna, że operatorzy praktycznie od razu są gotowi do podjęcia pracy.

Poszczególne podzespoły elektroniczne wchodzące w skład MRMiCZ1P standard wykonywane są w taki sposób, aby zapewnić wieloletnią bezawaryjną pracę. Przykładowo budowane przez nas filtry przepięciowe, wykorzystywane od wielu lat w licznych zgrzewarkach różnych typów, nigdy nie uległy awarii. Możliwe jest to za sprawą przemyślanej konstrukcji. Stosujemy szerokie ścieżki na elektronicznych płytkach drukowanych, co w efekcie zwiększa wytrzymałość mechaniczną – gdyby ścieżki były za wąskie (co jest nierzadko spotykane w filtrach sprzedawanych przez konkurencję), to z upływem czasu popękałyby one na skutek wibracji. Nie skracamy wyprowadzeń elementów elektronicznych, ale zaginamy je, przez co zwiększamy odporność mechaniczną układu. Nasze płytki elektroniczne posiadają duże pola lutownicze, dzięki czemu elementy elektroniczne są trwale zespolone. Ponadto wszystkie duże bądź ciężkie elementy elektroniczne przyklejamy do płytek elektronicznych specjalnym klejem, aby dodatkowo zwiększyć wytrzymałość mechaniczną. Więcej na temat stosowanych przez nas rozwiązań pozwalających zapewnić bezawaryjną pracę układów elektronicznych można przeczytać w artykule Filtry przepięciowe i transformatory impulsowe do bloków tyrystorowych.

Filtr przepięciowy (filtr RC) do modułów tyrystorowych – widok od spodu płytki elektronicznej, jeszcze nie zlutowanej (grube ścieżki, duże pola lutownicze, zagięte wyprowadzenia elementów podnoszą wytrzymałość mechaniczną i wydłużają żywotność układu)

Operator zgrzewarki jednopunktowej wyposażonej w MRMiCZ1P standard ma możliwość ustawienia w łatwy sposób mocy oraz czasu trwania zgrzewania. Istnieje możliwość ustawienia mocy zgrzewania od 1% do 100%, z rozdzielczością 1%. Czas zgrzewania można ustawiać w zakresie od 0,02 sekundy do 2 sekund (czyli od 1 do 100 okresów prądu przemiennego 50 Hz), z rozdzielczością 0,02 sekundy. MRMiCZ1P standard umożliwia fabryczne ustawienie czasu narastania mocy zgrzewania, czyli tzw. slope (0, 2, 4 albo 6 okresów prądu przemiennego 50 Hz). Sterownik posiada funkcję eliminacji składowej stałej prądu.

Sterownik został wyposażony w układ zabezpieczenia termicznego. W przypadku przekroczenia dopuszczalnej temperatury modułu tyrystorowego, operator informowany jest o tym zdarzeniu za pomocą migającej kontrolki. Urządzenie posiada również system detekcji uszkodzenia tyrystora. Jeśli układ wykryje uszkodzenie modułu tyrystorowego, to wówczas operator powiadamiany jest o tym za pośrednictwem migającej kontrolki.

Urządzenie oferuje prostą wizualizację pracy w postaci kontrolki obrazującej czas trwania i moc zgrzewania. Jasność świecenia kontrolki odpowiada mocy zgrzewania, a czas świecenia kontrolki odpowiada czasowi zgrzewania.

Poniżej zamieszczono uproszczony schemat blokowy sterownika MRMiCZ1P standard wraz z podłączonym transformatorem zgrzewalniczym.

Uproszczony schemat blokowy sterownika MRMiCZ1P standard wraz z podłączonym transformatorem zgrzewalniczym

Wyzwalanie zgrzewania można na przykład zrealizować przy pomocy zbliżeniowego czujnika indukcyjnego, jak przedstawiono to na poniższym schemacie. MRMiCZ1P standard posiada wyjście +12 VDC, które służy do zasilenia czujnika indukcyjnego – nie potrzeba w tym celu dodatkowego, zewnętrznego zasilacza.

Podłączenie zbliżeniowego czujnika indukcyjnego, który służy do uruchamiania zgrzewania

Istnieje możliwość wyzwalania zgrzewania przy pomocy wyłącznika, jak przedstawiono to na poniższym schemacie.

Podłączenie wyłącznika, który służy do uruchamiania zgrzewania

MRMiCZ1P standard może pracować również w linii automatyki przemysłowej, gdzie zgrzewanie wyzwalane jest sygnałem wyjściowym ze sterownika programowalnego (PLC). Tego typu układ przedstawiono na schemacie zamieszczonym poniżej. Na wejście wyzwalające zgrzewanie (SZ) można podać napięcie z zakresu od 10 VDC do 24 VDC.

Podłączenie sterownika programowalnego (PLC), za pośrednictwem którego uruchamiane jest zgrzewanie

Ważną funkcjonalnością MRMiCZ1P standard, pozwalającą na pracę w linii automatyki przemysłowej, jest tranzystorowy sygnał wyjściowy (KZ) informujący o zakończeniu zgrzewania. Sygnał KZ może zostać wprowadzony na wejście sterownika programowalnego (PLC), jak przedstawiono to na poniższym schemacie.

Sygnał końca zgrzewania (KZ) może na przykład być podany na wejście PLC

Dzięki obciążalności prądowej wynoszącej 500 mA, wyjście KZ może bezpośrednio sterować przekaźnikiem, jak zostało to pokazane na schemacie zamieszczonym poniżej.

Sygnał końca zgrzewania (KZ) może na przykład sterować przekaźnikiem

Sterownik MRMiCZ1P standard został zaprojektowany z myślą o zgrzewarkach jednopunktowych, w których elektrody dociskane są siłą mięśni człowieka. Urządzenie nie posiada wyjścia sterującego układem docisku elektrod. Niemniej przy zastosowaniu dodatkowych rozwiązań technicznych, sterownik może zostać wykorzystany na przykład w zgrzewarkach z pneumatycznym dociskiem elektrod. Poniżej przedstawiono dwa uproszczone schematy ukazujące, w jaki sposób można przystosować MRMiCZ1P standard do pracy ze zgrzewarką z pneumatycznym dociskiem elektrod. Pierwszy układ wykorzystuje czujnik ciśnienia umieszczony tuż przy siłowniku pneumatycznym docisku elektrod. W rozwiązaniu tym operator wyzwala cykl pracy zgrzewarki za pomocą pedału – naciśnięcie pedału powoduje podanie ciśnienia na siłownik pneumatyczny odpowiedzialny za docisk elektrod. Kiedy ciśnienie narośnie do nastawionej na czujniku ciśnienia wartości, to wówczas sygnał wyjściowy z czujnika ciśnienia wprowadzony na wejście SZ (start zgrzewania) regulatora spowoduje uruchomienie zgrzewania.

Układ z wykorzystaniem sygnału z czujnika ciśnienia przy siłowniku

Drugim sposobem dostosowania MRMiCZ1P standard do pracy ze zgrzewarką jednopunktową z pneumatycznym układem docisku elektrod jest zastosowanie przekaźnika czasowego. W rozwiązaniu tym operator wyzwala cykl pracy zgrzewarki za pomocą pedału – naciśnięcie pedału powoduje podanie ciśnienia na siłownik pneumatyczny odpowiedzialny za docisk elektrod; jednocześnie załączany jest przekaźnik czasowy. Kiedy przekaźnik czasowy odliczy ustawiony na nim czas, to wówczas sygnał wyjściowy z przekaźnika czasowego wprowadzony na wejście SZ (start zgrzewania) regulatora spowoduje uruchomienie zgrzewania. Czas ustawiony na przekaźniku czasowym powinien zostać tak dobrany, aby po naciśnięciu pedału przez operatora, przed rozpoczęciem zgrzewania, elektrody zdążyły docisnąć materiał z pożądaną siłą. Zalecamy użycie przekaźnika czasowego, który umożliwia dokonanie nastawy czasu w zakresie od 0 do 2 sekund.

Układ z wykorzystaniem sygnału z przekaźnika czasowego

Poniżej przedstawiono podstawowe dane techniczne Mikroprocesorowego Regulatora Mocy i Czasu Zgrzewania dla zgrzewarek jednopunktowych wersja standard.

Na poniższym filmie przedstawiono Mikroprocesorowy Regulator Mocy i Czasu Zgrzewania dla zgrzewarek jednopunktowych wersja standard.

Mikroprocesorowy Regulator Mocy i Czasu Zgrzewania
dla zgrzewarek jednopunktowych, film

Stworzone przez nas sterowniki dla zgrzewarek jednopunktowych znajdują zastosowanie w nowo powstających oraz modernizowanych maszynach. Poniżej prezentujemy kilka opinii użytkowników naszych regulatorów prądu zgrzewania dla zgrzewarek jednopunktowych.

Inne materiały:
http://www.pawlak-automatyka.pl/gotowe-rozwiazania/zgrzewarki-jednopunktowe
http://www.pawlak-automatyka.pl/blog/tyrystory-metody-diagnostyki-i-zabezpieczenia/