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伺服控制器在FB621型针梳机上的应用-网络转载-中国传动网应用案例

信息来源:chuandong.biz  时间:2008-12-05  浏览次数:96

  现场总线技术随着计算机技术、网络通信技术及微电子技术的发展而飞速发展,推动整个自动化控制向更高层次发展。FB621型针梳联合机的控制系统充分发挥了伺服控制器和现场总线技术的特点,可以准确、灵活地控制高速针梳机。由于FB621高速针梳机采用触摸屏为人机界面,西门子S7-300可编程控制器为控制系统,系统具有操作简单,控制可靠,性能价格比高的优点。
  FB621型针梳联合机传动装置分别由2台电动机、同步带轮等组成。主伺服电动机动力经同步带轮传动到变速箱,由变速箱通过同步带轮和链轮分别传至自调匀整机构与并条机构。伺服电动机的动力经同步带轮传送至针梳、牵伸部件后又经同步带轮传送至成卷、推卷部件。自调匀整装置检测的毛条粗细变化量经信号放大装置放大后,再经PLC处理,可实时改变从动伺服电动机的工作频率。
  本机对控制系统的基本要求:由于本机采用2台电动机驱动,所以在启动和停车时必须保证两台电动机按照给定的牵伸比严格同步;牵伸比可以根据需要随时调节;在自动匀整时,传感器检测的信号必须经过检测点到牵伸区的延迟距离后再经过处理送到伺服控制器改变速度;前段电动机的响应速度必须非常快,以便保证匀整度;保护装置必须灵敏可靠地保证系统的安全运行,以及故障时显示故障原因及故障位置。
  FB621型针梳机具有断条、报警、满桶、针辊失速和堵辊等自停功能,通过触摸显示屏,可以实时监控针梳机的运行状态,以及当前定长、条速、产量、针辊速度等工艺参数的显示。可以通过触摸屏进行工艺参数的设定,主电动机速度也通过触摸屏设定后传到主伺服控制器控制主电动机。而主电动机速度的微小变化是通过电位器检测,再通过信号放大装置放大后送入PLC, 然后采用PLC 的自由口通讯模式与从电动机伺服控制器通讯来控制从电动机伺服控制器运行频率及其动作逻辑。
  FB621型针梳机由2台伺服电动机驱动,采用2台相应的伦茨9300标准型伺服控制器控制,主控单元采用西门子S7-314 控制2台伺服控制器。S7-314 PLC作为系统主站,2台伦茨9300伺服控制器作为从站,人机界面采用带RS485通讯口的Easyview触摸屏。通过人机界面设定工艺参数,并将工艺参数成组地存储在PLC的用户数据区内,并且随时可以调用这些参数。伦茨9300伺服控制器连接旋转变压器作为反馈方式,无须参数调整。伦茨9300 伺服控制器可监控旋转变压器及其供电电缆的开路故障。在发电模式下,若9300伺服控制器的直流母线电压超过C0173代码下设定的门限,则必须接入制动单元。制动单元可将电动机动能转化为热能消耗掉,避免运行过程中故障,保证DC母线电压低于门限值。
  伦茨9300系列伺服控制器分辨率为0.01Hz, 可使针梳机电动机的转速精确到0.3转/分, 从而使牵伸倍数和卷绕张力的误差控制在0.2%以内。后段伺服控制器由PLC直接控制,伺服控制器由变频器模拟量输出与PLC输出的牵伸比的乘积控制,计算由伺服控制器完成。
  根据设计要求,综合机器的先进性、可靠性和成本因素,硬件采用了以下配置:控制系统需要2个脉冲计数器分别对刺辊转速和出条速度进行高速计数,它们共占用CPU314的I0.6和I1.2两个输入点,加上其他限位开关输入共需17个输入点,输出点共需10个。同时,触摸屏和伺服控制器与PLC通讯各需1个通讯口,PLC控制系统选用CPU314。控制核心选用西门子S7-314CPU型PLC及EM232模拟输出模块,由于CPU314具有2组通讯口,因此PLC与触摸屏、伺服控制器三者之间实现通讯网络可简化硬件结构,节约成本,充分保证系统的可靠运行。
  此系统经实践证明对速度的控制非常准确可靠,充分说明了在高速系统中用伺服系统可以准确地控制速度,对控制同类设备有借鉴意义

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