/
Система регулировки натяжения...
/
Система регулировки натяжения ВТСП кабеля
// Контроллер натяжителя лент сверхпроводника для экспериментального станка производства ВТСП кабеля на базе системы автоматического управления двигателями постоянного тока МС-10
Заказчик
Особенности
ОИЯИ, г. Дубна
Ключевые параметры разработанной системы
  • Специальная программа управления и мониторинга для ПК
  • Встроенный web-интерфейс
  • Удаленное управление через интерфейс Ethernet
  • Индикация аварийных ситуаций
  • Гибкая конфигурация и простота использования
  • Сохранение настроек в энергонезависимую память
Модуль управления и контроля (DSE+)
Блок управления двигателем
Описание
Технология сверхпроводимости, ленты и кабели на основе сверхпроводников находят широкое применение в разных сферах науки и промышленности. Одним из перспективных применений сверхпроводимости является изготовление сверхпроводящих лент и кабелей, в том числе на основе высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП).

ВТСП-технология вызывает особенный интерес у ученых и специалистов ядерной физики из-за возможности получать сильные и сверхсильные магнитные поля при относительной компактности сверхпроводящий кабелей. ВТСП-кабели становятся основой магнитных элементов ускорителей и коллайдеров, широко применяются в ускорительных центрах по всему миру.

В ЛФВЭ ОИЯИ, г. Дубна ведутся исследования в области ВТСП-технологий и изготавливаются экспериментальные станки для намотки ВТСП-кабелей на основе сверхпроводящих лент. Проводится автоматизация процесса производства инновационного ВТСП-кабеля.

Система автоматического управления двигателями постоянного тока МС-10 предназначена для управления группой двигателей в составе технических комплексов, таких как системы линейных перемещений, системы натяжения лент сверхпроводника на экспериментальных установках или любых других комплексах, где требуется обеспечить автоматическое управление группой двигателей.

Разработанная система натяжения лент сверхпроводящих кабелей на базе МС-10 обеспечивает требуемые, управляемое натяжение лент сверхпроводника на всех этапах изготовления – намотке, паузе и остановка процесса намотки, позволяет изготавливать ВТСП-кабели с нужными характеристиками на экспериментальном стенде.

Основой комплекса МС-10 является дискретный модуль управления и контроля DSE+, который в автономном режиме отслеживает и корректирует работу блоков управления двигателями постоянного тока.

Пример использования описываемой системы управления двигателями постоянного тока МС-10 (выделена оранжевым цветом) показан на рис. 1. С помощью модуля DSE+ и блоков управления двигателями может быть обеспечено требуемое (заданное оператором) натяжение катушек сверхпроводника в различных состояниях технологического процесса с возможностью дистанционного управления группой двигателей в количестве до 10 шт.
Рис. 1. Структурная схема системы натяжения лент сверхпроводника на основе комплекса управления МС-10 на стенде экспериментальной намоточной установки производства сверхпроводящих кабелей
Рис. 2. Структурная схема системы автоматического управления двигателями постоянного тока МС-10
Система автоматического управления двигателями постоянного тока МС-10 работает по принципу 1 ведущий (мастер) и несколько ведомых (слейв) блоков. Модуль управления и контроля DSE+ принимает аналоговый сигнал от частотного преобразователя, обеспечивающего вращение катушки с трубкой-основанием кабеля, анализирует его и корректирует работу группы блоков управления двигателями. При этом циклически происходит чтение измеренного тока, который потребляет двигатель, состояние его ротора и при необходимости от модуля DSE+ поступает команда на увеличение или уменьшение скорости вращения ротора двигателя или смены направления вращения ротора, что и обеспечивает различную степень натяжения лент сверхпроводника (рис. 2).
Принцип работы
Чтение параметров и их корректировка происходит по протоколу Modbus RTU через линию 2-wire RS-485. Каждый блок управления двигателем в группе имеет уникальный идентификационный номер (Modbus ID). Таким образом 1 экземпляр системы автоматического управления натяжением МС-10 содержит модуль управления и контроля DSE+ и группу блоков управления моторами работающими, согласно архитектуре, «ведущий-ведомый».