西门子模块6ES7231-0HF22-0XA0使用手册

西门子模块6ES7231-0HF22-0XA0使用手册

 通过与系统集成商的合作，芬兰瓦萨控制系统有限公司（Vacon Plc）为该新纸机项目提供了约300台NX系列变频器。这些变频器的功率范围分别为0.75-45kW（400V）和5.5-630kW（690V），安装在开关柜中。
调速控制的优越性
    新纸机项目的建设同样涉及到UPM常熟纸厂其它设备的改造。Vacon NX变频器主要用于该厂大量风机、水泵以及传送带的驱动控制，包括泵站、备料、水处理设备以及纸张涂饰。
    以风机、泵驱动为例，根据实际需要进行速度控制将带来显著的节能效果。而在传送带控制中，调速控制将利用采集到的测试及管理信息，明显改善过程控制的效果。
精确控制带来高质量的工艺效果
    此项目中，Vacon NXP变频器还被应用于许多要求更加苛刻的场合，例如纸卷包装机的控制。在准确位置带有标记的纸张表面精整中，对于放卷机构、移动中的定位，以及纸卷定心和拖动的精确控制是十分重要的。精确的转矩控制对于防止纸张出现折皱具有决定性意义。
    在新纸机（PM1）传动系统的卷曲和压光部中，用于位置控制的变频器均由Vacon提供。
利用Profibus提高系统运行可靠性
    UPM常熟纸厂新纸机（PM1）项目由芬兰美卓造纸机械有限公司（Metso Paper）承建，其自动化和现场总线系统方案由Metso Automation提供。
    Vacon变频器通过Profibus现场总线联网。
    Profibus总线可监控多种信号，同时，其联网接线也并不复杂，并十分经济。
    另外，通过Profibus联网明显降低了安装、调试和维护费用，并使系统的抗干扰性显著增强。
立足于中国的本地化服务
    UPM常熟纸厂新纸机（PM1）项目与2004年10月开始调试，并于2005年5月完成测试和系统升级。300台Vacon变频器的调试工作主要由Vacon苏州工厂的技术人员完成。
    芬兰瓦萨控制系统有限公司主管销售、市场及服务的副总裁Heikki Hiltunen先生表示：“获得此次与UPM常熟纸厂合作的机会，除了Vacon本身具有的专有技术优势和出色的合作意识以外，还得益于中国技术服务中心的建立。”
    UPM常熟纸厂新纸机项目自动化、电气及IT技术总监Kari Aho先生表示：“UPM在此次项目扩建中选择Vacon作为合作伙伴，主要是出于对Vacon产品的产品质量和技术性能的信任。根据其自身的计划，Vacon在此次项目启动的同时，开始了其苏州服务中心的建立。对于UPM而言，获得本地化的维护和技术支持服务是非常关键的。”
中国市场对纸产品的需求增长显著
    自1999年常熟纸厂**台纸机投产以来，中国的经济一直快速稳定增长。对办公用纸和印刷用纸的需求不断增加。
    UPM常熟纸厂新纸机的年产能将达到45万吨高档未涂布印刷用纸和办公用纸，整个常熟纸厂的年产能将达到80万吨高级纸。这个增资扩建项目的建成投产使UPM成为中国大的未涂布胶版纸生产商。
UPM简介：
    UPM是世界良好的印刷用纸和杂志用纸制造商。2004年销售收入接近100亿欧元，并拥有33000多名员工。UPM的主要产品包括印刷用纸、纸加工材料和木制品。
    该集团在16个国家建有生产线，其主要市场为欧洲和北美。UPM分别在赫尔辛基和纽约上市。
Vacon简介：
    芬兰瓦萨控制系统有限公司 （Vacon PLC） 致力于通过研发，制造和销售高品质变频驱动产品，为**用户提供高性能，高可靠性的交流驱动控制解决方案。 迄今为止， Vacon 产品已通过各种渠道广泛行销到世界 100 多个国家和地区， 2004 年销售额达到 1.3 亿欧元。 
    Vacon 于 1999 年进入中国，迄今为止，已在全国范围内建立起完善的销售务网络，业务领域遍及造纸，机床，矿山，船舶，石油石化等行业。年销售额达 1 亿人民币。该公司其它信息可浏览其网站www..cn。
    Vacon与UPM的紧密合作，使UPM常熟纸厂新纸机项目中Vacon变频器的调试顺利完成，并促使该项目的正式投产比计划提前了4周。

工作原理:

平版式胶印机是采用各种规格的纸张进行间接印刷。先将需要印刷的图文资料制成胶片底版，再转印到感光的PS金属板上，需要印刷的图文易于粘上油墨，而其他部分粘水而不着墨，PS板装在胶印机的辊简上，其粘上的油墨转印到另一滚筒上的橡皮布上，由橡皮布转印在纸张上。这种间接印刷利用橡皮布的高弹性，能以较小的滚筒压力印出结实的印记，即使极细的印记也能如实地再现于纸面。胶印机主要是由输纸、印刷、水墨供给、、收纸等机构所构成，在胶印机的工作过程中，要求输纸平稳，纸张连续不断，送纸必需到位，保证印张的定位精度，在印制彩色图文时，需要多次印刷，重复定位精度要高，否则会出现“重影”，使印张模糊。在印刷过程中要保证水墨平衡，色彩均匀，要求主传动平稳，否则会出现墨杠，需要无级调速，印刷完的印张因为与橡皮布摩擦会产生静电，使纸张吸在一起，要采用静电器静电，收纸时要把纸张放置整齐，保证印张的’一定高度，自动调整，收纸台下降到极限位置时，要停止输纸并发出报警信号。控制系统配置:操作面板作为操作信号的输入单元，由按钮开关、船形开关、数字拨码盘、电位器组成。在工作过程中对纸张的位置、参数和机械机构的状态进行检测，这些信息是由光电、电感、电容传感器以及行程开关、微动开关提供给控制单元，参与逻辑和数学运算，控制单元足由PLC完成，根据操作输入信号和信号运算后发出输出信号，输出信号控制变频器，进行速度控制；控制电磁铁，驱动机械机构完成各 种动作，此外，还有提供电源单元，山电网来的220V电，经过主令开关，空气开关保护，供给PLC、变频器、稳压器使用.

    工作原理是根据机械结构和操作要求设计的。在操作方面：有“手动”和“自动”两种工作方式，前者是用于印刷前的调整工作，机器调整完成以后，就可以进入“自动”工作状态，按规定的程序工作。对电气的要求，需要完成以卜功能.

1．主传动控制
    运行必须平稳，在印刷过程中速度变化需要连续、没有跳变。速度在3000~10000RPh之间无级调速，正、反点车的速度限制在120RPh，洗辊时为6000RPh。
2．输纸控制
    在印刷过程中，供纸的纸面高度要保持恒定，纸台能够自动调节上升，在送纸过程中要检测是否是单张，防止多张纸进入滚筒，破坏滚筒，如：有“双张”故障检测功能、纸张到位功能，一旦出现故障就要报警停机，排除故障。
3．合压，离压，计数控制
    有纸张印刷时，按照机器的运行周期进行合压，离压，并对印刷的纸张进行计数。连续印刷时要锁定合压动作，一旦无纸或“断张”时，及时离压，防止再次印刷时，印张背后“蹭脏”。
4．摆墨、摆水控制
    在主电机工作时，“手动”工作方式可直接操作，“自动”工作方式时，与合压同时工作。
5．重复码控制
    重复打同‘号码的印张数由拨码盘输入的数据控制。
6．喷粉及纸张的静电

    在印刷时，纸张与橡皮布摩擦会产生很高的静电，影响收纸并导致纸张蹭脏，要使用静电器纸张上的静电。在彩色印刷时，防止纸面上油墨的粘连，在收纸时，要在印刷纸面上喷上给粉。为了保证胶印机的印刷质量和可靠工作，要考虑以卜环节：
1．纸张厚度的检测
    为了防止多张纸进入滚筒，称为“双张”故障，在实际控制上，凡是50g以上的纸张由微动开关进行检测，50g以下的纸张微动开关不出来，采用对射式光电传感器对其厚度进行检测。开机后，对进入印刷机的头三张纸的
厚度分别进行测定，算出平均值 取其1．5倍作为标准值，以后对每张纸进行检测，凡是大 于此值的纸张判定为“双张”，停机并报警，这里的光电模拟信号的模数转换、数值运算及输出由PLC完成。
2．纸张到位
    在印刷过程中，由于送入的纸张歪斜会造成废品，要使用反射式光电传感器作为检测元件对其进行故障测定。
3．合压控制
    送入压滚筒的纸张，要在滚筒的一定位置送入，进行合压，无后续纸张时，及时离压，否则会在以后的印刷时造成背面“蹭脏”现象，但要求在连续印刷时要锁定合压，防止印刷小纸张时，每过一张纸就离压一次。这里的印刷周期作为标准，由电感传感器取出信号。合压的要求也同样如此。
4．重复码控制
    所制文件或多联发票时，需要打印若干相同号码的印张，其印张数与拔码盘存入数据存储器进行比较，一旦数据相同，就发出信号，驱动拔码机构进行拔号。
5。水墨辊的运行控制
    水墨辊的运行速度影响印刷质量，要保持水墨平衡状态。其速度要对应于主传动的速度，从变频器取出主机的速度模拟量，A／D转换后，调整比例因子，输出对应的脉冲或脉宽，控制伺服电机，达到水墨平衡的较佳效果
6．互锁，连锁控制
    为了保证安全，正、反点车之间需要互锁，运转与点动之间需要互锁。在收纸台下降到板 限位置时停止输纸；在运转时，如果机电的护罩被打开时，要立即停车，防止意外事故发生。
7．对PLC的输出进行保护
    胶印机的大部分输出执行器采用电磁铁驱动机械结构实现控制的，虽然PLC的继电器可以直接使用，但电感性负载对触点不利，一旦出现问题，要更换或检查PLC的输出继电器不是一般用户能做到的，我们采用PLC继电器控制外部继电线圈，由外部继电器触点控制电磁铁，便于故障的检测和排除，延长PLC的使用寿命。

应用分析

    原先，我们使用集成电路设计成控制电路，采用门电路，触发器，计数器，模拟开关等集成电路，其控制系统稳定可靠，但灵活性差，其优点是，其输入与输出是并行工作的，速度快。但在市场经济的环境下，产品不断地改进与更新，对控制系统不断提出新的要求，集成电路控制系统跟不上发展的需要，开始采用PLC控制。在胶印机中，50g以下纸张的厚度检测和水墨平衡的调节是通过模数转换，经过运算而取出控制信号的，模数转换时间，经查阅有关资料，一般在200us左右，加上传输时间应小于250us，胶印机较高速度按12000RPH计算，一个运行周期为0．3秒，纸张在前规位置停留可供检测的时间约在0．15s左右，模数转换可采用中断方式进行信号的检测，若程序长度为1K，其扫描周期不会大于2ms，可在相邻的扫描周期内检测到纸厚信号，可以在0．15s时间内做出反应动作，而水墨辊的检测无严格可忽略不考虑。2001年接触到施耐德公司NEZA产品，现在已应用在A45，A46胶印机上，经过调试， 满足了这两个型号产品的技术要求.

 **以来，我国的纺织机械行业的自动化技术有较明显的提高，纺织设备的大部分机器采用了变频调速技术、可编程控器(PLC)技术，也已有相当一部分的产品采用了工控机、单片机、交流伺服系统、触摸屏人机界面以及现场总线技术，实现了机械产品的机电一体化，为纺织机械的自动化、高速化、连续化铺平了道路。 
    电脑绣花机的原理     
    首先，用刺绣软先件制版，生成样版后，将载有刺绣程序及花样的盘片先后分别放入电脑磁盘驱动器中，在程序控制下，电脑将花样坐标值换成与绸框X、Y方向位移量量相当之电信号，送到X、Y单片机系统进行电机升降速处理后，输出三相六拍信号，线电机的功放箱进行功率放大，两个X、Y步进电机，带动绸框完成X、Y间的进给运动；同时变频器驱动变频电机，带动机针作上下运动，从而使刺绣连续地进行下去。     
    变频电机通过皮带等驱动机头传动机构旋转，机头的特定机构使引线机构和机针带头着面线作出上、下运动，穿刺面料；钩线机构中的旋梭旋转，使面线绕过藏有底线梭壳；挑线机构运动，输送面线，收紧线迹，准备下一个线迹的面线线段。X、Y步进电机通过同步齿形带等机构带动绸框和面料作平面运动。将面料上每个待绣线迹点送往机针刺绣，机针上下运动的速度与绸框移动的方向、移动量以及移动速度的协调配合运动，使面线和底线绞合，在面料上作出双线锁式线迹。当刺绣连续地进行下去，完成花样的电脑刺绣。 
   中源变频器ZY-G800系列在电脑绣花机上的应用 
    ZY-G800中源变频器应用于电脑绣花机，有良好的运行特性，这是因为矢量控制型变频器本身具有良好的产品性能。     
    1）高速处理器提供更快的频率响应     
    ZY-G800变频器采用32位电机驱动**CPU，提供高控制精度、快速频率响应及良好的动态特性。电脑绣花机要求通过LCD设定主轴的转速，经过单片机处理后，由D/A转换模块输出0-10V的模拟量信号到变频器，变频器根据模拟量信号的大小，快速响应到达所设转速，满足刺绣时多变的要求。     
    2）空间电压矢量控制提供低频时高转矩输出     
    电机与主轴之间采用1：3的带传动，在基频以下改变频率为恒转矩输出。以往使用V/F控制的变频器，由于考虑到负载的启动转矩大，要设定相应的转矩提升准位，如果转矩提升设置过高，在低频时轻载时会过激磁，引起电流过大，电机发热，严重影响到设备的正常运行。     
    采用ZY-G800变频器，可以通过参数设置，保证电机在低频时具有良好的转矩输出，满足绣花机在低速时连续走线。
3）良好的刹车能力实现针头的准停     
    由于在刺绣过程中，需要移动绸框和面料来完成整幅画面。移动过程中，要求针头停留在较高位。这一要求就需要用变频器的直流刹车能力来实现。ZY-G800变频器的直流刹车准位从0—300%，给使用者提供了一个很宽的调节范围，使用者可以根据负载惯性的大小调整参数设置，实现动作要求。     
    ZY-G800变频器参数设定如下：     
    调速方式F204=3，模拟量调速参数设置F111=75.00Hz、F114=0.3S、F115=0.3SF502=8、F800=8 
    结束语     
    中ZY-G800变频器与其他电器设备相配合的绣花机控制系统，能够满足刺绣的工艺要求，达到刺绣画面的整洁、美观。同时变频器运行稳定，给广大客户和使用者明显的经济效益。