本方案為校平分剪機控制系統(tǒng),采用普通異步電機和變頻器的結(jié)構(gòu),用臺達增量式編碼器測量長度,用臺達EH系列PLC控制,實現(xiàn)低成本的準確裁剪;此類設備一般用于鋼廠和鋼材庫房的精度5毫米左右的分剪設備,對于其它的間歇式裁剪系統(tǒng)經(jīng)適當修改也可適用; 一、 生產(chǎn)工藝介紹：此生產(chǎn)線系統(tǒng)由五個部分組成。送料機、校頻機、切板機、皮帶部分和堆放成品部分。原材料卷板(約3-5毫米后的鋼板)經(jīng)送料機壓平后送料，經(jīng)過四米長地坑緩沖后進入校頻機定位，定位完成后切板機裁切成成品最后經(jīng)皮帶送出包裝。操作人員可以通過手動啟動、停止各部分電機。自動運行中，地坑中的光電開關根據(jù)鋼板下垂程度來通斷送料機，以便和校頻機速度相匹配，操作人員通過文本顯示器輸入每刀長度與刀數(shù)。系統(tǒng)按所設定的運行，節(jié)距一般為2米，精度要求5mm之內(nèi)。速度要求每分鐘8張左右。 二、工藝數(shù)據(jù)和分析：1.工藝數(shù)據(jù)情況送料機功率：7.5Kw；校頻機減速點機功率：3.7Kw； 減速比：15：1；切板機電機功率：4Kw；皮帶傳送電機功率：3.7Kw；校頻機滾軸直徑：108mm；編碼器分辨率：500ppr；送料機最高速度：25m/min；切板機速度：60次/min；原料鋼板厚度：3mm；寬度：小于460mm；緩沖地坑：4米長，3米深。 三、景昂的控制方案〈一〉總述采用文本顯示器TP02G作為指令和數(shù)據(jù)上行下達的窗口；人機界面和DVP14ES00R通訊，數(shù)據(jù)和指令經(jīng)過PLC控制現(xiàn)場設備；本系統(tǒng)采用編碼器、PLC、變頻器來完成定位達到要求。采用500PPR的臺達編碼器與滾軸直連來準確檢測記數(shù)位置。采用3.7Kw減速比為15：1的減速電機來驅(qū)動校頻機。用電磁抱閘來克服定位完成時鋼材的慣性運動。在這樣的定位系統(tǒng)中,我們采用動態(tài)PID連續(xù)定位算法,這是我們自創(chuàng)的算法,這使得處于速度模式的變頻器可以控制異步電機非常準確的定位,在這種算法下,變頻器的給定轉(zhuǎn)速處于動態(tài)狀態(tài),由PLC的RS485接口與變頻器通訊完成，以低成本方式取代原來需要交流伺服才能完成的功能,實現(xiàn)了準確的節(jié)距控制；現(xiàn)場設備的各類信號反饋到PLC，實現(xiàn)安全控制；整體控制框圖如下圖2： 〈二〉關于本控制方案的數(shù)據(jù)計算滾軸直徑為108mm，周長為3.1415*108=339mm。編碼器采用2倍頻計數(shù)，那么編碼器計數(shù)的精度為339/1000=0.339mm。切板機每切一次的時間為1s，滾軸帶動原料要求以30m/min的速度可以滿足要求：按每塊加速到最大速度時間2s，減速到0時間2s計算。一分鐘內(nèi)有60-8-4*8=20s在最高速運行。一分鐘內(nèi)運行距離：20*30/60+30*4*8*0.5/60=18m，可以滿足每分鐘2*8=16m的要求。PLC的計數(shù)頻率：（30*1000/0.339）/60=1475HZ 3KHZ。用臺達ES系列的PLC可以滿足要求。采用額定轉(zhuǎn)速為1450轉(zhuǎn)/分、15的減速比的減速電機，速度：1450/15=96轉(zhuǎn)/分。滾軸軸徑108mm。線速度：3.1415*108*96/1000=32.7米/分。大于上面計算的最高速度30米每分。因此是可以滿足要求的。設定的參數(shù)和PLC自動修正的數(shù)據(jù)存放于PLC的掉電保持區(qū)（EEPROMAREA），可以保證數(shù)據(jù)不會丟失；人機界面具備電池后備數(shù)據(jù)保持區(qū)（64KBYTE），可以存放重要的過程歷史數(shù)據(jù)；同時人機界面對PLC的數(shù)據(jù)作二次處理，如報警記錄和顯示等；可根據(jù)客戶的要求進行設計；〈三〉設備控制方式設有各個部分電機操作按鈕及急停按鈕，有手動、自動選擇，人機界面（文本顯示器）放置與現(xiàn)場，方便隨時操作、更改參數(shù)。PLC放于現(xiàn)場，減少電纜敷設量，同時縮短人機界面與PLC的通訊距離，提高通訊可靠性；變頻器和變、配電設備放置與信號設備遠離，盡量減少信號設備與控制柜之間距離，防止強電對信號干擾，提高精度?！此摹惦娖髋潆姽裾f明1． 配電系統(tǒng)對各回路均單獨控制，設計有循環(huán)風冷、和備用電源，備用按鈕，指示，檢修方便，改造方便；2． 現(xiàn)場電源和聯(lián)鎖電源以及低壓供電系統(tǒng)均設計有空氣開關，防止電源短路的互相影響；3． 五線三相供電，配電柜中性線和地線分開有利于抗干擾和操作人身安全；〈五〉現(xiàn)場客觀情況分析所采用的矢量變頻器、15減速比電機和電磁抱閘來阻止定位完成后材料的慣性以及后面送料機對材料的沖力，是可以滿足精度要求的。影響精度的因素很多，有編碼器的干擾，電機與連軸器間的箭隙，連軸器的背隙，編碼器與連軸器的間隙，原料與滾輪間的運動時和停止時的打滑等等。理論上的精度是極高的，為了提高精度，除了用高精度編碼器，矢量型變頻器，電磁抱閘外，還必須提高連軸器的背隙，增加原料與滾軸間的摩擦等等。為了使送料機與校頻機的速度想適應，可以在之間挖地坑的方法實現(xiàn)。送料機以16m/s的速度送料。校頻機以2m為一塊板切割。則要求留足2m的余量。若挖3米長，2米深的地坑，剛好可以滿足2米的余量滿足速度匹配。但實際鋼板是不可能拉到水平的，也不能接觸到地坑底部。并且地坑底部還得裝一對光電開關。那么挖一個4米長，3米深的地坑可以滿足要求。 四、達到的效果1.采用以上主要元器件和方案，做成的系統(tǒng)可以達到的效果：有一個1200mm高、1000mm寬、800mm深左右的柜子。操作臺上有手動/自動選擇開關，急停按鈕，各個電機的啟動、停止按鈕，各個電機運行指示燈，文本顯示器，電磁調(diào)速控制旋鈕。用戶按設定的每刀長度和刀數(shù)可以選用手動方式：啟動一次校頻機，運行一次鋼板長度定位，啟動一次切板機裁切出一個成品，依此手動方式一次切一個成品。采用自動方式：先手動讓原料送到位，手動切第一刀后自動切板。原料切完，可以依次停止個電機。在自動運行中，地坑下的光電開關可以檢測到地坑中材料的余量，來自動控制送料機的起停。2.具有短路，過載，缺相等保護功能和故障報警功能。3.達到分剪精度5毫米;4.目前此系統(tǒng)正在成都天回鎮(zhèn)天意剛才庫房分剪生產(chǎn)線實施中; 山東景昂機電有限公司銷售熱線：0635-3673211 傳真：0635-3671711網(wǎng)址：www.johenndar.com企業(yè)郵箱：johenndar@johenndar.cn