6ES7222-1EF22-0XA0原装代理

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系统方案：
■复合机是指通过某种工艺方法，将两种或两种以上的材料层合在一起，形成新的一体材料的设备。经过复合后的材料一方面保持原有材料的优点，另一方面还能弥补彼此的缺点。其传动系统主要由上胶电机、复合电机、收卷电机和放卷电机组成,分别用MD300、MD320和MD330控制。其中MD330工作在转矩模式下,通过线速度进行卷径计算,保持恒张力控制。如图所示：

方案说明：
■ 此方案中收卷及放卷均用汇川张力控制型变频器来控制，均工作在转矩模式，可以实现恒张力控制；
■ 复合电机驱动用汇川简易型变频器MD300来控制，主机速度常用电位器或加减速按钮控制，推荐使用加减速按钮来控制速度，可以使加减速过程更稳定。并实现在分切机上多点，异地控制，更方便用户操作；
■ 上胶电机驱动用汇川通用型变频器MD320来控制，MD300的输出端子AO1作为上胶变频器的主速度给定。摆杆电位器模拟量输入通过AI2通道作为PID的反馈量。MD320的频率源为主频率AI1和辅助频率源（PID）叠加的方式。通过调整过程PID的参数，可以获得非常稳定的效果。MD320另外增设了点动信号，可以单独控制胶辊的运行；
方案优势：
■ 系统结构简单，少时只需两台变频器就可实现速度同步控制；
■ 调试方便，有宽范围的参数设置，对浮辊的平衡位置控制可通过变频器参数来控制；
■速度控制是通过内置来实现，处理速度快，浮辊稳定性好，特别是加减速过程中浮辊稳定，有效遏制材料跑偏现象。因矢量变频器调速精度高以上运行平稳;

一、前言

货架冷弯组件定尺剪切是货架冷弯成型生产线上的一个重要环节，它的主要作用是将连续生产的货架冷弯组件剪切成库房设计规划所要求的尺寸；货架冷弯成型生产线的控制系统主要由机械系统（机构）、电子信息处理系统（计算机或PLC）、动力系统（动力源；有伺服驱动单元、交流变频驱动单元、步进驱动单元等）、传感检测系统（旋转编码器或光电传感器等+计数模块或单元等）、执行元件系统等五个子系统组成。

jingque的位置控制是货架冷弯机组中液压停剪装置或飞剪装置的基本要求，在货架立柱等位置控制精度要求比较高的场合，可采用CNC系统或专用的伺服控制驱动单元，该方案造价高，基本控制电路和控制原理复杂，控制精度高可达到±0.1mm以内，且误差分布规律性好，有利于控制长单件工件，如30M长的立柱孔位分布、整件孔位误差分布和孔位积累误差小，但在货架横梁、拉杆等位置控制精度有一定的要求，如：长度控制精度为±0.5mm以内时，采用PLC闭环反馈控制系统实现货架冷弯机组中液压停剪技术是一种性价比很好的选择方案。

传统的定尺剪切利用有接点的继电器来实现控制，但传统的接点继电器存在接点接触不灵敏、信号控制滞后等缺点，造成货架冷弯组件定尺不准确，严重影响库房的规划设计效果和安装控制精度，这也是当前此类设备更新改造的重点和今后的发展趋势。

二、PLC的闭环控制原理
PLC具有PID模块，使其能对输入的模拟量、数字量进行比例、积分、微分计算，并将其运算结果以模拟量形式输出，实现基本闭环控制。

PLC在位置控制系统中得以广泛应用，与PLC制造业提供的驱动单元的性能是分不开的，驱动单元一般可采用：驱动步进电机、伺服控制器及伺服电机、变频器与变频电机系统等；用户只需要通过PLC向位置控制单元模块设置参数及发出某种命令，位置控制模块根据具体测量点的反馈信号和PLC的指令来调整控制输出，实现冷弯轧辊的一定精度要求的定位控制；同时位置控制模块能根据一定的控制目的确保冷弯轧辊的转动运动保持适当的速度和加速度，实现配套设备参数调整的简单化。

图一 PLC的闭环控制原理图

此系统控制示意图如图一，此设计的依据是利用传感器直接检测目标运动，同时将信号传递给可编程序控制器（PLC），通过可编程序控制器对系统进行反馈控制，在此系统中，机械系统由链传动或齿轮传动机构、液压剪切机构、工作台等组成，电子信息处理系统由可编程序控制器（PLC）构成；动力系统由驱动电机组成，传感检测系统由光电开关、位置传感旋转编码器组成；执行元件为工作台和液压顺序控制阀，在设计过程中，应严格选择与系统电气参数相匹配的机械系统参数，同时也要根据机械系统固有结构参数来选择和确定电气参数。

三、对定尺剪切工作过程的简述

货架冷弯生产线生产工艺流程：开卷 → 入料校平→ 切头、压料、焊接 → 储料(料仓) → 伺服步进送料 → 冲孔 → 储料(料仓) → 冷弯成形 →校直→ 液压停剪切断（定尺剪切过程）→ 出料 → 。即货架冷弯生产线由开卷机、校平机、送料机、压力机、成型机组、液压剪切机等设备组成。金属料卷放在开卷机上，经开卷后进入校平机校平，然后进入伺服送料机，由伺服送料机向压力机上的模具中心送入定长的板料，经冲压加工后的钢带料再进入冷弯成型机中冷弯成型，剪切机将冷弯型材定长切断。目前我公司设计开发的开卷机开卷速度为0 m/min～20 m/min可调，整线基本运行速度为12--14 m/min。

当按下运行命令后，主电机首先带动冷弯轧辊以一定速度旋转，此旋转速度主要由货架冷弯组件的成型工艺、机构变速比、冷弯轧辊结构尺寸、液压剪的剪切力以及机组设置运行速度等参数决定。

当成型货架冷弯组件经传送轨道经过孔位检测光电开关位置时，发送通断电信号传递给孔位数计数器进行计数，当孔位数达到设定值时发出位置检测信号，旋转编码器进行一定距离的位置检测并向PLC提供一定脉冲数，PLC检测到设定的脉冲数后，向主电机发出减速、停止命令，同时在主电机停止后向液压顺序控制阀发出切断控制命令驱动液压剪进行切断操作。

交流变频调速异步电机定位控制的研究经历了较长阶段，传统做法是采用机械挡块来定位。如：济南铸锻所为我公司设计的货架立柱冷弯生产线为达到定尺寸定孔位切断的精度：±0.5mm，其液压飞剪系统的定位设计中就引入了定位插销控制技术， 目前，在各个行业中所用的定位方式可分为四种:机械定位，电气定位,空气定位，光学定位。电气定位控制系统一般是以数字方式工作的，故可以tigao精度，十分简便，易于和计算机，PLC等各种控制电路相匹配。目前在冷弯机组中应用变频调速技术是针对变频器的速度参数设定几个固定的频率（例如高速、中速、低速三种频率），根据冷弯机组上实际产品的控制要求由PC或PLC对变频器的三种（频率）速度进行切换，达到调速和停准的目的。但当具体产品对冷弯机组的位置停准精度要求tigao后，这种开环式的有级调速就不能满足产品的位置精度控制要求，而采用前述的闭环控制技术与原理。

四、控制处理系统

由于传统的有接点的继电器存在以下的缺点：1）缺乏高精度的控制性能；2）接点机械动作造成相应动作延迟；3）由于接点磨损、接触不良等原因，造成动作误差且故障维修麻烦；4）生产线的改造、更新较麻烦，故对其控制系统采用可编程序控制器（PLC）来取代传统的接点继电器，以简化机械结构，tigao系统的性能和质量，根据PLC功能和输入及输出模块组合，在此系统中采用PLC能够实现以下控制：

在三菱FX-2N PLC系统中，CPU通过位置控制模块PP2向伺服驱动器或变频器发出控制命令，伺服驱动器或变频器直接控制相应的电机运动，旋转编码器将速度信号反馈回驱动器或变频器中，形成（半）闭环控制系统，伺服电机通过机械机构实现位置定位运动；控制命令通过操作面板或触摸屏发出，并要求对有关PLC程序段进行开放性设计并与触摸屏技术相结合，便于操作人员对有关机组的进行操作和调整。

位控模块PP2发给伺服驱动器的信号主要有：脉冲输出、伺服使能等，伺服驱动器返给位控模块PP2的信号主要有：零脉冲输入、回零接近开关信号、伺服故障报警等。

如我公司货架组件中的横梁生产线中选用三菱F系列变频器，其外部端子调速可分为模拟量调速和多段速调速。模拟量调速可用电压DC0~10V或电流DC4~20mA，进行无级调速。采用外部输入端子SD﹑STF﹑STR、RL﹑RM﹑RH，进行三段速调速。RL﹑RM﹑RH是低﹑中﹑高三段速速度选择端子，SD是输入公共端，STF是启动正转信号，STR是启动反转信号。当Y10，Y11有输出时，变频器为低速运行；当Y10，Y12有输出时，为中速运行；当Y10，Y13有输出时为高速运行。三段速分别设置为2.0Hz﹑30Hz﹑45Hz。在模拟量调速时，通过编程，三菱FX2N系列可编程控制器根据操作台发出的信号，选择控制方式：模拟量调速或多段速调速。其控制系统还可以通过DOS操作系统开发编程的微机作为上位机实现控制功能或结合触摸屏技术实现随机动态适时控制或结合触摸屏控制技术来操作控制实现有关功能。

五 精度控制

由于物流产业的快速发展，对货架立柱的孔位精度提出了更高的要求，如：孔位误差不超过±0.3，孔位累计误差也不超过±0.5等，单件产品长度控制精度一般控制在0.5mm左右，为保证货架冷弯组件的质量和生产成本，必须定期校准旋转编码器测量辊的磨损修正、相关外围设备参数变化或调试过程中的机组再调整、设备的维护保养等，从而尽量保证切割尺寸控制在公差范围内。

我公司机组控制精度高在±0.1mm左右且可避免累积误差分布，该控制方法和系统可应用于高精度开口系列冷弯型钢产品的生产和新产品的设计开发过程中，特别是类似货架立柱的产品，即对冷弯型钢立、侧面具有孔位高精度要求的在线预冲孔的冷弯成型生产线上。

六 结语

本文主要是对货架冷弯组件定尺剪切系统作一概括性设计，并未对具体结构参数以及PLC选型作进一步说明，具体参数需按系统的固有结构参数、货架冷弯组件结构尺寸以及工作特性参数确定。不同的PLC对应不同的编程语言，但根据梯形图程序语言便可具体地编制PLC编译指令，同时要求编写的程序合乎PLC性能指标及工作要求。

采用此方案的优点在于用微电子技术取代了人对机械的绝大部分控制功能，克服了人体能力的不足和弱点，tigao了控制精度和设备的反应灵敏度，同时便于重新设计和改造，所以有较好的实用意义；从实际应用的情况分析：采用PLC实现jingque的位置控制能满足货架冷弯机组中定尺剪切的基本精度要求。

1、前言
纸巾机械中的分切复卷机原来是用继电器电路控制，存在着计数不够jingque，控制不够灵活，稳定性不高的弊病。采用北京凯迪恩自动化技术有限公司的K3系列PLC改造后，稳定性、可操作性和精度等性能得到了很大tigao，而且可以减少两个接近开关的使用，大大降低了设备的故障率，进一步tisheng了产品的质量和档次。
该机型为半自动机型，整体电控方案为PLC＋人机界面＋变频器＋中间继电器＋接触器。PLC采用K306交流220伏24点继电器输出类型，人机界面采用4行文本显示器，变频器用来控制整机的主轴速度。
2、系统配置
（1）PLC的IO配置如下表：

（2）文本显示设置参数
由于整个工作过程中需要按时间顺序来执行，并且这些时间参数要可以自由设定。具体参数为：切刀启动延时，喷胶启动延时，喷胶持续时间，切纸持续时间，吹气持续时间和切刀复位时间。
工作过程中要实时显示当前机器的转速和卷动节数。
在停机状态下还可以设置卷纸的节数和变频器变速节数。
3、工艺流程
该控制方案是典型的顺序控制系统，控制工艺大致如下：
（1） 按下按钮，变频器输出，主轴转动，卷纸开始
（2） 当卷纸到达设定节数后，变频器将速运行
（3） 当卷纸结束后，变频器关输出，主轴停止转动
（4） 把卷好的纸卷放到切纸喷胶的工位上后，开始切纸喷胶
（5） 根据操作可以控制机器工作方式：联动或则单动
另外采用了文本液晶显示后，机器的人机交互更加友好灵活。如可以提示用户输出时间参数的互斥，机器转速报警等。
4、结束语
该机器原来的故障主要是外部传感器经常坏，由于其原来控制系统的限制，不能采用更加灵活的可调时间参数来控制机器的动作，而这正是PLC控制灵活的地方，加上PLC本身的稳定性很高使得改造后大大降低了机器的故障率。

如果是用FX-PCS-DU/WIN-C软件制作的画面：
选择“显示和项目”/“系统设定…”/“控制元件”，在图示的对话框中设定好控制元件。

由于GOT要占用PLC中的8个位元件（默认是M0~M7）和8个字元件（默认是D0~D7）。只有将其中的M2置为 ON时，显示屏的背光灯才会在系统画面中所设定的时间过后关闭。


如果是用GT　Designer软件制作的画面：
选择“Common”/“System　Inbbbbation…”，在图示对话框中进行设定。
注：如果使用的是中文版的GT　Designer软件，则选择“公共”/“系统信息…”。

只有将读元件（Read　device，上图中是D10）中的b1置为ON时，显示屏的背光才会在系统画面中所设定的时间过后关闭。




如果是用GT　Designer2软件制作的画面：
在工程工作区中双击“Common　Settings”下的“System　Environment”，然后在“System　Environment”对话框中双击“System　Inbbbbation”，在图示对话框中进行设定。

如果是用GT　Designer2中文版软件制作的画面：
在工程工作区中双击“系统环境”，然后在“系统环境”对话框中双击“系统信息”，在图示对话框中进行设定

一． 概述
   在水泥行业的立窑、回转窑风机这样的设备，耗电量极大，起动电流很高，要求变压器有足够大的富余量，同时用电动阀门、挡风板等装置来调节风量，在风道系统设计时，为满足生产环境的大要求，必须留有余量，因此风机的风量和压力往往偏大，功率的偏大设计必然造成能量的浪费。
在传统的情况中，都是采用阀门来调节风量的，有些也采用旁通阀或者回流阀来解决liuliang和压力余量过大的问题，这些方法都存在着很大的能量消耗，很多的风机有30~70%的能量是消耗在调节阀的压降上的，不仅造成电能的浪费，工作效率低，而且开动阀门时，还发出啸声和振动，经常发生事故。
近几年来变频技术的出现，彻底改变了这一状况，实践证明在风机的系统中接入变频系统，利用变频技术改变电机转速来调节风量和压力的变化用来取代阀门控制风量，能取得明显的节能效果。
二． 节能原理
   立窑、回转窑上的风机的运行工况由立窑、回转窑的负荷情况决定，根据流体力学理论，电机轴功率P和风量Q、压力H之间的关系为：
P=K*H*Q/η
其中K为常数；
η为效率。
它们与转速N之间的关系为：
Q1/Q2=N1/N2
H1/H2=（N1/N2）2
P1/P2=（N1/N2）3
  图中曲线1为风机在恒速下压力H和liuliangQ的特性曲线，曲线2是管网风阻特性（阀门开度为）。假设风机在设计时工作在A点的效率高，输出风量Q1为，此时的轴功率P1=Q1*H1与面积AH10Q1成正比。根据工艺要求，当风量需从Q1减少到Q2（例如70%）时，如采用调节阀门的方法相当于增加了管网阻力，使管网阻力特性变到为 2
曲线3，系统由原来的工况A点变到新的工况B点运行，由图中可以看出，风压反而增加了，轴功率P2与面积BH20Q2成正比，减少不多。

  如果采用变频调速控制方式，将风机转速由N1降到N2，根据风机的比例定律，可以画出在转速N2下压力H和liuliangQ特性如曲线4所示，可见在满足同样风量Q2的情况下，风压H3将大幅度降低，功率P3（相等于面积CH30Q2）也随着显著减少，节省的功率△P=△HQ2与面积BH2H3C成正比，节能的效果是十分明显的。
  由流体力学可知，风量Q与转速的一次方成正比，风压H与转速的平方成正比，轴功率P与转速的立方成正比，当风量减少，风机转速下降时，起功率下降很多。
  例如风量下降到80%，转速也下降到80%时，则轴功率下降到额定功率的51%；如风量下降到50%，功率P可下降到额定功率的13%，当然由于实际工况的影响，节能的实际值不会有这么明显，即使这样，节能的效果也是十分明显的。
  因此在有风机、水泵的机械设备中，采用变频调速的方式来调节风量和liuliang，在节能上是一个有效的方法。 
三． 节能系统
  ，只要正常生产过程中电动阀门的开度在85%以下，在安装节能系统之后，我们预计节能率应在30%以上。同时节能系统还具有以下优点：
1． 采用闭环控制系统，可靠性，jingque度，稳定性都有很大tigao。
2． 实现电机软起动，消除电机起动电流的冲击，延长机械设备的使用寿命。
3． 运行平稳，减低噪音，改善工作环境。