西门子6ES7222-1HD22-0XA0大量供应
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1 引言
传统的纺织工业工艺流程包括纤维、织造、后整理和服装四个部分。织造工艺包括机织、针织、编织和非织造。针织又分为经编和纬编。经编用一组或几组平行排列的纱线,于经向喂入机器的所有工作针上,同时成圈而形成针织物,这种方法称为经编,形成的针织物称为经编织物。
我国的经编业经过几十年的发展,不断的结构调整,特别是近几年新兴地区经编企业起点高、产品结构合理、规模效益明显,高校和科研单位科研力量的注入,以及产学研的结合使我国的经编产业得到了迅猛发展,正逐步成为世界经编工业的中心。
传统的经编机多为链条式经编机,由于其为机械主轴传动结构,没有导入电气传动,造成其以下缺点:织花速度慢,效率低;链条机构复杂,每更换一种花型,需要花费较多时间,且每一花型对应一种链块,这样更换花型时间长,成本高。造成小批量定单失去生产意义;
由于机构的复杂性,致使复杂花型无法在链块机上进行生产。只能生产花型较简单的布料,不能满足越来越高的要求,
目前全伺服经编机已在纺织中渐渐得到应用。现在全伺服的经编机在产量,效率,花型多样性,产品质量上都有很好的优势,因此将成为未来提花织布的主流。
2 全伺服经编机系统构架
2.1系统架构(图1)
2.2系统配置
系统配置参见表1
1控制部份。系统采用DVP80EH00T+DVP08HN00T+DVP08HN00T+DVP08HN00R系统集成做为主控制器,进行横移信号的采集,进而再同步发送给各个分控制器(DVP32EH00T),系统分控制器共有28个DVP32EH00T,每组分控制器控制两轴梭节伺服。分控制器与伺服分别通过RS485通讯到上位计算机上,进行监控。
2 驱动部份。系统共有56条梭节,由台达56套ASD-A750W的伺服进行控制,伺服的动作根据织花转换程序事先转换好的存储在分控制器中花型数据进行动作。
3 监控部份。上位监控部份由一台研华触摸式平板电脑TPC-1260,配以监控软件来完成;同时电脑上还运行织花花型转换程序进行花型数据的转换与下载。
3 全伺服经编机机械结构及工作原理
全伺服经编机主要包括电子送经系统、梭节横移系统、电子提花系3个部份构成。
3.1电子送经系统
电子送经系统主要功能在于控制各种纱线的送经速度及张力的控制,不至于将纱线送断,造成断纱而无法进行织花。该系统主要由3套伺服+PLC来实现其功能。
3.2梭节横移系统
梭节横移系统是由台达PLC,ASD所构成的系统,也是本文主要介绍的部份。框架详见系统框图。
经编机的梭节一般有56条或40条,目前多的是56条。每条梭节由1个750W的伺服来控制。由于控制轴数太多,故采用分散控制。梭节横移系统主要有两个关键点:
1 每个梭节横移的速度及精度。经编机的主轴要求转速达到400转,主轴每转一周横移要动作一下,且动作时间只有1/3转的时间内要完成,否则横移失败。
2 花型是数据转化。由于织花的花型是由纺织CAD软件生成的。系统需要将纺织CAD生成的相关花型数据转换成PLC能识别的数据,进而进行梭节横移控制。目前系统采用VB编写了一个花型转换软件来完成花型数据的自动转换及数据的下载。
目前系统采用台达EH系列的PLC作为控制器,利用EHPLC良好的伺服定位功能、丰富的内部数据资源、与台达伺服的无缝通讯功能。使得控制与驱动紧密结合,两者紧密结合,使系统控制的更好。
3.3电子提花系统
电子提花系统主要用来花型的提取,再配合梭节的横移以实现花型的成型。其主要由一个嵌入式系统来实现:提花数据是转换及提花的动作控制;执行动作由3146-4096个电磁阀来实现。由于电磁的动作响应速度较慢,现在慢慢地被动作响应快的压电陶瓷所取代。
整个系统除了控制、驱动外,还有个良好人机对话。这主要由研华的触摸电脑TPC-1260来完成,电脑上运行监控软件与织花转换程序。
4 监控软件功能设计
4.1系统运行监控
整个系统的运行状态监控:伺服的运行状态,PLC、伺服的通讯状态,花型运行的梭节号等等运行状态。
4.2参数设置
完成系统的参数设置:机械参数、运动参数。机械参数主要是主轴参数,用来做横行追踪的;运动参数主要是给PLC定位控制用的(脉冲频率,滤波时间,加减速时间等等)
4.3工艺装针
该功能是实现梭节的初始装针。
4.4故障处理
主要用来进行伺服报警的故障处理及断纱的处理。
4.5盘头控制
主要用来监控电子送经部份的。
4.6用户管理
用来设置相关的操作权限及密码的设定。
4.7帮助
对系统的疑问可以在帮助中查找答案。
5 结束语
整套系系统统采用性价比极高的台达机电产品提供了整体解决方案。在整个项目的沟通过程中,解决综合问题比较突出的显现中达产品在系统整合上的优势。
1 引言
某超声波设备有限公司主要生产应用于电子等行业超声波清洗设备。以前使用的进口品牌的机电产品。因为行业内竞争的日趋激烈,运营成本压力较大,并且原有的控制系统逐渐在安全保护和控制的便利性上越来越不能满足客户的需求,加之在售后服务方面存在很多问题,导致该公司开始寻找新的合作伙伴。台达机电自动化技术平台的多样化、极高的性价比、优质完善的售后服务体系等成为客户的选择。项目经过一个月的时间对其全自动超声波清洗设备开发成功,在其行业里全自动清洗达到行业,引起了不小的影响,对台达工控产品在超声波清洗行业的推广打下了良好的基础。
2 系统组成
超声波清洗设备是电子行业必不可少的工艺装备,广泛应用于硅片清洗等工艺环节。本
文介绍的全自动超声波清洗系统解决方案基于台达机电一体化自动化技术平台,自动化系统实现了上料、提拉、搬移、下放、下料工艺操作,提高了设备自动化程度和提高了产品的档次。超声波全自动清洗设备由PLC、伺服、机械手、超声波发生器等部分组成,通过PLC对伺服的控制来达到对机械手的高精度控制,使硅片从槽一直到第十槽来达到硅片的清洗。超声波全自动清洗设备的台达解决方案自动化系统采用PLC技术。系统由PLC、触摸屏、运动控制等单元集成,系统架构设计参见框图1。
3 自动化清洗工艺设计
3.1工艺分析
本项目清洗设备由10个清洗槽组成。设计采用两个机械手操作,个机械手分管1-8槽,第二个机械手分8-10槽,其中第8槽为公共槽,下放由个机械手完成,提拉由第二个机械手完成。具体工艺如下:
个清洗篮从上料架提出,放至槽,经过1槽工艺时间,篮子从槽放至第二槽等待,然后机械手从第二槽位置挪到上料架位置,再提一篮放至第槽,接着机械手挪到第二槽位置,把第二槽中的蓝提出放至第三槽,然后退回到槽把槽中的篮子放至第二槽,在回到上料架,从上料架位置提篮放至槽,然后机械手移至第三槽,把篮子从第三槽放到第四槽,然后在第二槽放至第三槽,槽放至第二槽,上料架到槽,再移至第四槽,第四槽的篮子移至第五槽,然后第三槽到第四槽……,以此来推一直到第八槽,然后第二个机械手动作把第八槽移至第九槽,第九槽工艺时间到,然后放到第十槽,同时个机械手第7槽放至第八槽,八槽工艺时间到,第八槽放到第九槽,个机械手按照前面步骤,一直到上料架放到槽,第十槽工艺时间到,第二个机械手把第十槽篮子提出放到下料架,完成一个篮子中硅片的清洗,放好后等待第八槽中篮子的工艺时间,第二个机械手取第八篮放至第九篮……..,第二个机械手与个机械手动作逻辑独立,唯一有关系的就是确保第8槽有篮子的时候,个机械手不能过去放篮子,同理没有篮子的时候,第二个机械手不能去取篮子,两个机械手不能同时出现在第八篮的上方,否则会出现不可预知的结果,损坏部件。
3.2算法优化设计
可以看出以上如果按平时一般的思路一步一步写的话,会非常的繁琐,如果要一步步写的话,程序量非常的大,而且这只是其中一种模式,如果全都是一步步写的话,估计程序两会大于16K,使之出现EH2程序容量不够写的情况,所以不得不使用更好的思路来写程序。经过考虑采用双循环的思路写程序,外循环为前面槽的目标位,内循环为当前槽的目标位,这样所有逻辑都是以循环中的目标值来确定,这样程序量大大的减少,程序控制在6000步以内。
(1)正常清洗模式:此模式按前面的工艺处理。
(2)下班处理模式:在正常模式中如果按下下班处理模式,上料架不再上篮,等到第1个篮搬到第二个篮,直接搬第七槽搬到第八槽,以此类推,直到所有篮子全部出槽。
(3)故障处理模式:由于电器或机械出故障发生时,必须有一个故障处理模式,那故障处理首先机械手回到原点位置,然后从第八篮搬到第九篮,然后等待九槽工艺时间,时间到搬第九槽到第十槽,同时个机械手第七槽搬到第八槽,然后再调用下班模式,进行故障处理。
(4)数据处理:由于槽的尺寸都是不一样的,那在编写程序时数据处理工作量是很大的,在数据处理时相同的依据就是我双循环的数据。
4 结束语
本项目的技术难点之一就是一些逻辑及数据细节的处理非常的繁琐。通过重点的分析和对应设计,对于程序空间优化给出比较细致的讨论。
1 引言
粉针是医学临床应用上的重要的药品剂型,广泛应用于静脉注射、肌肉注射用途,不断扩大的用量需求和不断提高的分装要求推动着粉针分装设备的更新和发展。
粉针分装可以通过不同的原理完成。国内螺杆分装机是粉剂制药企业当前的主流设备。螺杆分装机机械原理成熟可靠,设备占地面积小,便于同前后工序的制药、包装设备联线工作。螺杆分装机的机械系统设计经历了几个阶段的发展过程,在每一阶段都有与之相适应的电气控制系统配合工作。机械系统设计目前已趋于稳定成熟,电气控制系统的研究和进步对整机分装性能的进一步提高有着突出的作用。
螺杆分装机的工作原理是通过高速旋转的螺杆向药瓶内推进药粉,快速性和准确性是设备的两个基本要求。缩短螺杆在每次分装推进时的占用时间,就可以提高分装速度,这要求螺杆旋转速度要高,动态响应要快,现在的设备分装速度已可以达到300瓶/分。增加设备上螺杆的数量,可以同时对几只药瓶进行灌装,也是提高设备快速性的有效手段,目前国产分装机上可以见到一头、二头、四头的配置。
为保证分装准确性,通常采用交流伺服电机来直联驱动分装螺杆,早期设备应用过步进电机,但随着设备要求的提高和伺服电机价格的下降,步进电机在该设备上已基本不用。伺服电机动态性能的调整也至关重要,如果加减速响应迟缓,连续灌装中前后相邻两次推进的药粉没有清晰的边界,也会造成装量不准确。
因此,电气控制系统的合理设计与提升螺杆分装机的工作性能直接相关。台达自动化产品可以为螺杆分装机的应用提供一套完整的控制驱动解决方案,设计中通过优化控制结构和应用性能更高的控制器件可以使得分装机工作更快速、更。本文中介绍的是应用台达自动化产品设计的一台4头螺杆分装机的应用实例。
2 控制系统分析
以一台4头螺杆分装机的控制为例,设备要求完成送瓶传送带的变频调速驱动和带动螺杆的四台伺服电机的同步驱动。其它控制要求,如送粉控制、送塞控制、药粉搅拌控制、灌装口药瓶检测、螺杆碰壁报警等,都是常见的开关量控制逻辑,通常的PLC系统都可以完成,本文为突出重点,略去不作讨论。通用设计方案中控制系统结构如图1所示。
图1螺杆分装机PLC控制系统典型配置
PLC系统为完成1-4轴伺服电机控制,要采用专用的位置控制单元模块,每一台伺服电机接收来自位控单元的脉冲序列完成螺杆推进动作。
对于只要求做1轴或2轴控制的螺杆分装机,通常也会采用PLC主机内置的2轴脉冲输出,但是PLC主机输出的脉冲频率上限都较低,为使伺服电机达到高转速,需要调低伺服电机的控制分辨率,设备分装的jingque性会受到影响。
送瓶传送带电机要用变频器驱动,为实现平滑调速PLC要配置1块D/A单元。
3 台达自动化方案特色
采用台达自动化产品,为完成上述的任务,设计中采用如图2所示的控制结构。系统中省去了D/A单元和位控单元,节省了成本,减少了配线,更重要的是系统性能有了实质性的提高。
3.1 独立自动化技术平台
PLC主机通过RS-485总线与变频器和四台伺服驱动器联在一起。这是台达自动化产品的特色,台达的任何一种控制器件,小到一只温控仪表都在本机上配置有符合MOS-BUS通讯协议的RS-485总线,设计中可以根据系统具体要求灵活地组成不同的控制架构,提高系统的功能和效率。
图2螺杆分装机PLC控制系统台达配置
本例中,共有四台伺服电机,每次分装的动作要求,即电机的旋转角度和旋转速度通过PLC的485通讯接口传送到驱动器的寄存器里,每次动作执行由PLC的一个输出点来触发。
3.2 台达PT伺服模式
伺服电机工作在台达特有的PR模式(即寄存器控制定位模式)下,工作时只需要等待触发信号,而不必接收脉冲序列,这也可以看做由内部预置的脉冲发生器来指挥运行。与传统的脉冲序列定位模式(在台达称PT模式,仍可以选有)相比,本机上应用PR模式的优点是:
(1)提高信号抗扰能力。如果伺服电机采用脉冲序列来工作的话,脉冲的传递线路极易受到电气干扰,但在PR模式下,不再有脉冲信号的传递,也就没有抗扰工作的麻烦。
(2)简化布线。PR模式省去复杂的双绞屏蔽线的布线的烦琐,特别在设备被控轴数多的时候,对比特别明显。
(3)提高定位运行品质。伺服电机在定位执行过程中,驱动器知道总的目标值,进而知道确切的脉冲偏差数,不象在PT模式下,一方面伺服的运行使得脉冲偏差在缩小,同时后续的脉冲又使得偏差在增大,因此PR模式在位置闭环运算中可以获得更好的控制品质。
(4)便于系统扩展。当系统要对更多数量的伺服轴进行控制时,只需要把它们分别联在RS-485总线上,对PLC的点数和位控输出的轴数没有影响,便于实现系统扩展。
(5)降低PLC系统成本。通常的系统中,因为对PLC输出脉冲的上限频率的轴数的特别要求,总是要功能相对要强的PLC类型,自然价格就相对要高。而在台达提供的方案中,PLC只要能完成基本的逻辑控制任务即可,实际应用中我们也是采用相对功能简单的模块来实现的。
送瓶传送带的变频器控制,也是同样道理,采用RS-485总线来传送速度指令。因为是数字通迅,速度传送没有偏差,同时也具有简化布线、便于扩展的优点。
4 结束语
以上是台达自动化产品在螺杆分装机上的一个应用实例,台达可以提供用以解决生产设备自动化控制的整套解决方案,基于各种完成控制、驱动、操作、测量任务的单元器件,可以搭建出不同架构的控制系统,特别适合于利用分布式控制原则解决综合性的控制任务,目前台达自动化产品已成功应用于国内制造的几乎全部种类的制药机械上。
1 引言
数字化、智能化印刷机械关键技术与装备项目是围绕书刊、报业、包装装潢、商业印刷的重大装备急需。双面印刷是出版物印刷、说明书印刷以及笔记本印刷的印刷工艺。双面印刷可以保证印品一次印刷完成,效率成倍增长。对开双面平版印刷机是一种新型高速双面印刷机,适用于书刊杂志等印品的印刷。高速双面印刷机以高速印刷高质量的印刷品受到用户的青睐。项目选用了台达机电自动化系列产品对电气进行了改进设计。
2 工艺自动化分析
高速双面印刷机整机动作控制整机由输纸机、收纸机和主机三部分组成。主机除主电机,上、下水辊电机,制动辊电机分别由四个变频器控制外,其余主要动作由七个气缸分别来控制上水辊、下水辊、上墨辊、下墨辊、递纸、上滚筒、下滚筒等的离合动作。气路的控制分为手动和自动两种模式。整机的核心调试工作就是电气、气动与机械动作相匹配,避免印刷中纸张的浪费。
由于自动工作模式下各动作要以一定的顺序工作,机械采用凸轮来控制各动作离合时的角度,电气选用二相增量型旋转编码器来实时测量凸轮的旋转角度,编码器每旋转一周,产生360个脉冲,PLC高速计数器计数720,到零位后复位重新计数。我们可以随时更改编码器的角度值,来配合机械的改动或因速度不同,惯性不同,所需动作的角度值不同,省却了烦琐的机械控制。
3 台达机电技术的自动化应用
3.1 系统原理设计
机床的控制以台达的DVP-EH型PLC为技术平台,触摸屏为操作界面,变频器作为执行构件。触摸屏通过COM2口与DVPEH PLC 的COM口相连,采用MODBUS协议。PLC通过485口控制四台变频器,支持MODBUS协议。
3.2系统配置设计
台达PLC:DVP64EH00R +扩展DVP08XP11R。台达触摸屏:DOP-A57CSTD。台达变频器:VFD110B43A ;VFD004M21A。框架如图1所示。
图1印刷机系统配置设计
3.3 编程案例
(1)触摸屏显示报警。台达EH系列PLC提供了方便的高速计数功能,使程序编写简单,调试快速。我们将编码器的信号线接入PLC的高速计数端子X0,X1,编码器的复位端子接X2,对应计数器为C251,Y23为主机运行,当编码器两相接错时,触摸屏显示报警M455。
(2)通讯调试。在小型电气控制系统中,设备间的通讯调试是一个难题,但台达PLC与变频器有简洁的通讯指令,一条指令即可解决问题。如读取主变频器的输出频率,先写好通讯协议,然后利用下条指令即可:
其中通讯命令装置地址为01,数据地址H2103,数据长度2个word。
两者的通讯省却了中间继电器的控制,减少了故障隐患,再利用触摸屏将PLC中的数据读出,可以方便地监视运转中出现的问题。
(3)画面设计。触摸屏的应用省略了原有的一些按钮、指示灯、计数器、转速表、时间继电器及润滑程控控制器等元器件,降低了故障率,也减少了接线的工作量。台达的人机编辑软件-TP Editor提供了7个等级密码的保护,有利于使用厂家对某些特定的使用条件进行了限定,保护了用户的利益。因触摸屏有3M的内存,所以设计时在画面中以走马灯的形式提供了大量的报警信息,也设计了多屏PLC输入、输出状态监视画面,在系统帮助里详细介绍了本机电气操作及维修提示,使整机的电气系统操作、使用、维修简单方便。
4 结束语
该系统配置取代了原日系品牌的配置,整体来说性价比要高好多,故障率也远低于原配置。现批量使用已有一年多,系统稳定性强,用户操作简单,维护方便,得到了用户的肯定。
一方面由于出口商品比较多,另一方面由于人们的生活水平不断提高,审美要求不断发展,纸包装印刷质量和品种严重滞后于社会经济发展的速度,一批制约印刷装备制造业发展、对行业产品升级换代和技术进步具有带动性强、辐射面大的相关关键共性单元技术和数字化、自动化印刷技术装备,对提高数字化印刷技术与装备的自主创新能力和技
术水平,对打破国外印刷装备的市场垄断,对增强国际竞争力是非常有帮助的。日常消费品包装正在从单色向多色发展,市场潜力巨大。单张纸多色高速双面印刷机领域的空白还有待于别的关键技术与装备重点突破。