产品描述
西门子模块6ES7223-1BM22-0XA8大量库存
我国技术水平与发达国家相比落后约20年。造成我国业现状的原因有很多,如廉价的劳动力、丰富的资源、低廉的成本等,都影响到了业的发展、提高。我国究竟存在什么问题?面对这种现状该采取怎样的措施?
存在的问题
廉价的劳动力:廉价的劳动力本来是我国各业发展的优势,可是正是这种所谓的优势影响了我国业的发展。很多企业因此产生了惰性,为满足加工要求,他们更愿意依靠增加劳动力而不是改用率的先进设备,阻碍了我国业技术的发展。
材料生产与生产的脱节:受过去计划经济时代分工安排的影响,材料生产由钢铁厂和硬质合金厂承担,归属到冶金部,而生产则由企业具体承担,归属到机械部。这种划分直接影响到材料生产与生产的脱节。钢厂生产的材料只是其总产值的一小部分,对整体利润影响不大,因此不被重视。然而本身对材料的要求很高,使得企业不断的提出更高的要求。双方的脱节使得交流难以畅通,高速钢质量不高成为质量不能有效提高的一个重要原因。
服务力量缺失:现代机床、现代要求的是个性化解决方案的提供,需要专门的服务力量去了解用户企业的需求,并向其提供完善的售后服务。这要求企业不仅要熟悉自己的产品的性能,更要熟悉用户企业的加工工艺要求。由于标准在我国国内长期居于统治地位,企业与用户企业之间只是简单的买卖关系,有的甚至只是通过代理商,根本涉及不到服务。因此,绝大多数国内企业基本上没有服务力量。
应对的措施
为了缩小与工业发达国家的差距,我国企业必须努力提高人员的素质、加快关键技术的开发应用、完善售后服务。
提高人员素质:为满足行业各个方面的需求,企业要加强人才的培育,提高工作人员的素质是必要的、也是迫切需要的。鼓励员工提高技能、自主创新,进行小改小革,以提高工作质量和产品质量,促进行业的发展。
加快关键技术开发:我国企业要加快新型材料、涂层技术、多功能及**等的开发,要加快观念更新,把为用户提供成套切削加工技术、革新加工方法作为发展方向务的内容。
打通原材料生产与生产之间的障碍,拥有自己的材料生产力量,有力、及时的支撑业的进步。
完善售后服务:服务力量的建设不是一朝一夕的事情,它需要一个过程。但我国的人才水平并不低,只要企业意识到服务力量建设的重要性并且真正下力度去改变现状,业服务力量缺失这个难点是可以克服的。
1 引言
现在零部件的多样化和复杂化,并且由于机床制造商原料成本的增加,对CNC机床的复合性能的要求越来越高。在这种形势的下,中达电通车、铣复合解决方案在华南地区的应用已经获得了很大的成功。
在对市场进行了细致的调查和研究之后,并根据机床制造商的某些特殊要求,对车、铣复合解决方案进行了相应的调整之后,此方案在北方地区也得到了成功的应用。
2 方案调整介绍
方案提供了中达电通PUTNC-H4CLPS-T加强型车床数控系统1套、ASDA-AB泛用型交流伺服驱动器系统3套、ASDA-A+交流伺服主轴系统1套。
2.1主要控制系统架构
(1)数控系统:中达电通PUTNC-H4CLPS-T。
(2)X轴驱动系统:台达ASDA-A1021-AB+ECMA-E31310BS。
(3)Y轴驱动系统:台达ASDA-A1521-AB+ECMA-E31315AS。
(4)动力头(侧面钻孔、攻丝):台达ASDA-A0721-AB+ECMA-C30807ES。
(5)主轴驱动系统:ASDA-A4523-B+ECMA-F21845PS。
2.2方案的适应性调整
(1)根据机床生产商对机床加工精度要求的提高,用ASDA-A+交流伺服主轴系统替换了台达VFD-VE系列高性能磁束向量控制交流变频器。
台达VFD-VE系列变频器是台达推出的一款高端向量控制变频器。由于其具有0.5HZ可达150%额定扭矩输出;内置V/F,向量控制、转矩控制和位置控制功能;速度控制精度:FOC+PG闭回路控制,可达+/-0.02%等功能,已经可以满足一般的车、铣复合加工要求。
台达推出的ASDA-A+交流伺服系统将编码器的分辨率提升到20bit,控制精度大辐提高,能够适应高精度加工的工具机要求。并且提供了高扭力,能够满足高扭力输出设备的需要。
伺服系统应用在机床主轴驱动领域能够提高主轴的精度,但在扭力方面会比使用变频主轴有一定的损失。变频主轴会在转速和扭力方面有较好的表现,但不会达到很高的精度。ASDA-A+交流伺服系统是一款同时具备大扭力、高转速、高精度的性能特点。使机床加工出的产品在精度、光洁度等方面都达到较好的效果。
(2)根据机床生产商使用气动自动接料装置。提供三个M代码和两个O点,来控制自动接料装置。 自动接料装置使用双向气动阀控制,要求根据不同大小的加工零件自动接料装置接料时伸出的长度。通过修改数控系统中的PLC程序,使用三个M代码控制两个输出点。M111执行,O8输出;M222执行,O9输出;M333执行,同时取消M111和M222既取消O8和O9。用O8控制接料器的伸出,O9控制接料器的收回,当O8和O9都被取消的时候接料器就会停在原位不动。配合双向阀的调整,使用G04在加工程序中做延时处理,可以达到控制接料器伸出长度。
1.引言
票据印刷机是印刷机行业中一种常用的机型,对机器的控制精度,伺服的响应时间都有很高的要求,以前主要靠进口,成本投资比较大。近年来,随着可编程控制器(PLC)在通讯功能和高速计数以及脉冲输出功能的日益完善,性能日益提升,使得PLC+伺服+变频器+触摸屏组成的整个系统在印上应用成为可能。国内众多的厂家都相继开发出各自的票据印刷机械,繁荣了国内的印刷机市场,有力的抵制了国外品牌的入侵,巩固了国产印刷机的市场地位,并在性能上日益得到完善。烟台某印刷机械生产厂家委托上海某厂家开发的基于西门子S7-200可编程控制器+松下伺服+海泰克触摸屏+台安变频器的系统解决方案以其低廉的成本,稳定的系统配置赢得了客户的青睐,取得了良好的业绩,但也存在诸多的问题,如系统调试周期时间长,印刷速度低,改变转速必须停机断电等缺陷,在此不一一细表,后文有叙。应客户要求,经过本人分析探讨,最后确立了基于OMRON系统的整体解决方案,以减少和改进原系统的缺陷,提升机器的性能。
2.控制过程及存在问题
2.1 原先票据印刷机的控制过程
原先票据印刷机的控制过程是这样的:由一台主电机拖动印刷机的两个滚筒(两个滚筒可印刷两种颜色)单方向旋转,主电机采用变频器进行宽范围调速,主电机轴上装有旋转编码器用来测算主轴电机的速度;由一个电磁铁来控制滚筒的离压和合压。在合压情况下,滚筒压紧票据进行印刷;采用伺服控制进给纸速度,以便使伺服电机的线速度和主轴电机的线速度保持一致,由于是两个滚筒,它们之间可能存在速度上的差别,所以采用两套伺服。当伺服电机的速度大于主轴电机的速度时,合压后将会在滚筒和伺服电机之间堆纸,当伺服电机的速度小于主轴电机的速度时,合压后纸张将被扯断,以上两种情况在系统正常工作过程中都是不允许的,即伺服电机的速度必须保持和主轴电机高度一致。系统工作之前首先启动变频器,待变频器速度稳定后按下印刷按钮,伺服电机开始旋转,此时合压电磁阀不合压,等旋转编码器的**个Z相信号到来,立即合压,开始印刷。印刷过程如下:首先在触摸屏上设定纸张的尺寸,在每一个Z相信号到来之后,伺服立即正向旋转设定尺寸+2英寸的距离,随后反向旋转2英寸,以保纸张长度和张力平衡。要想停机,按下停止按钮,本张纸走完立即停止伺服电机的运转。
此外还要求:一、即使在走纸过程中突然停电,来电后要能继续走完这张纸。二、由于是印刷机械,对印刷精度要求很高,两张纸的印刷起点必须一致,即PLC必须用中断来控制伺服系统,否则可导致两张纸的印刷起点不同,原因是PLC循环扫描时间造成的。三、系统还要求能在走纸过程中(伺服系统运转中)能实现纸张的前后移动,即稍微变化一下纸张的位置,以使印刷更**。选择伺服系统电机的线数:由于印刷的纸张可以设定为浮点数,单位是英寸,为保证精度,必须固定伺服系统,即固定伺服系统的每转给定脉冲数,通过比较判断,我确定伺服系统每转脉冲数为4000个,原因如下:因为伺服系统每转是4英寸,0.001英寸则是1个脉冲,所以在每转设定4000个脉冲时,系统能精确到0.001英寸,如设定为0.0005,则每进给一张纸差0.5个脉冲,会严重影响纸张的印刷精度,走纸越多差别越大。如设定每转脉冲为10000,虽可以更精确,但PLC需要更高的脉冲输出频率。由于固定了伺服系统的线数,要想提高系统的速度,只能提高PLC脉冲输出的频率,否则纸张设定精度就会变低,这是不允许的。
整个系统要有手动、自动、点动以及报警功能,要便于维护,触摸屏界面要求美观实用。
2.2 西门子S7-200 PLC主要存在的问题
原先采用西门子S7-200 PLC主要存在以下问题:(1)S7-200 PLC脉冲输出速率低,较大频率不到30kHz,使得印刷机的效率低,每小时只能达到五六千张。而且因为西门子PLC速度太低,导致伺服系统不能有更高的分辨率(松下伺服为每转2000个脉冲),导致纸张印刷精度只有0.005,比改造后系统的较高设定纸张精度差了5倍。(2)在正常印刷过程中,调整变频器速度必须首先停机,再改变变频器的速度,然后断电重新上电后方可正常运行。(3)系统速度计算误差较大,使得单机调试时间拉长,影响设备的出厂时间。(4)停机不够人性化,即停机之前印刷的那一张因为可能没有进给完成造成纸张废掉。
3.改造选型
接手这个项目后,立即展开工作,在分析了原系统的特点并且为以后升级留下一定的余地的前提下,决定选用OMRON高性价比的CP1H-X40CDT机型。该PLC配备了40个I/O点,其中24输入,16点输出,拥有2路双向100kHz的高速计数器输入,2路双向30KHZ的高速计数器输入,4路双向100kHz的高速脉冲输出,不仅能满足当前伺服电机的要求,还为以后四色印刷机的开发留下了足够的空间,使后续开发工作变得简单。
(1)确立了PLC的型号后,根据主轴电机的要求选择伺服系统,比较了多家的伺服系统,最后选择了OMRON的SMARTSTEP W伺服系统。该伺服系统简便易调,特别是在线自动调整功能,方便调试,而且较重要的是启动时间短,响应快。
(2)主轴电机由于需要调速,而且是三相异步电动机,从节能和可靠及经济性说只能通过变频调速,选用OMRON的3G3MV系列1.5kW变频器。该变频器具有通讯功能,支持OMRON的功能块和MODBUS-RTU功能,具有PID调节功能,性价比比较高。
(3)印刷机原先用按钮指示灯和触摸屏进行操作,直观性差,不美观,应用户要求,我们为其配备了OMRON的NT5Z的黑白触摸屏作为人机界面。这样,基于OMRON的PLC(CP1H)+伺服(W)+触摸屏(NT5Z)+变频器(3G3MV)的整个系统解决方案出台。
4.系统特点
OMRON的这个系统解决方案克服了西门子S7-200的上述缺点:
(1)OMRONPLC的脉冲输出速率达到100kHz,速度是西门子S7-200的10倍,完全满足了用户提速的要求,较大的提高了印刷机的速度;
(2)OMRON的变频调速是用PLC功能块通过通讯做的,不需要停机后再开机,因而解决了上述的*二个问题。也可以通过MODBUS-RTU功能,亦可方便的进行通信;
(3)整个系统全部采用OMRON的控制产品,调试简便,硬件和软件的兼容性好; (4)OMRON PLC的高速计数器当前值的读取是直接读取的,在程序中直接利用高速计数器PV中断编程,来控制纸张的进给,完全可以准确定位并在按下停机按钮后走完最后一张再停机,使设计更性化;
(5)在线纸张自动调整功能的实现。因为整个走纸过程是先正转,并且多转2英寸,所以可以通过减少反转的脉冲个数实现在线位置调整,每次反转后,都把反转尺寸重新设定会原值。
5.系统结构、电路图及编程
(1)系统利用CP1H作为主控制器,CP1H上面安装两个通讯接口,一个是RS232,另一个是RS485,PLC通过232端口与触摸屏进行通讯,通过485与变频器进行通讯,PLC上还有一个USB接口,用作编程和监控用,PLC的脉冲输出直接给伺服驱动器,控制伺服电机。
1.引言
票据印刷机是印刷机行业中一种常用的机型,对机器的控制精度,伺服的响应时间都有很高的要求,以前主要靠进口,成本投资比较大。近年来,随着可编程控制器(PLC)在通讯功能和高速计数以及脉冲输出功能的日益完善,性能日益提升,使得PLC+伺服+变频器+触摸屏组成的整个系统在印上应用成为可能。国内众多的厂家都相继开发出各自的票据印刷机械,繁荣了国内的印刷机市场,有力的抵制了国外品牌的入侵,巩固了国产印刷机的市场地位,并在性能上日益得到完善。烟台某印刷机械生产厂家委托上海某厂家开发的基于西门子S7-200可编程控制器+松下伺服+海泰克触摸屏+台安变频器的系统解决方案以其低廉的成本,稳定的系统配置赢得了客户的青睐,取得了良好的业绩,但也存在诸多的问题,如系统调试周期时间长,印刷速度低,改变转速必须停机断电等缺陷,在此不一一细表,后文有叙。应客户要求,经过本人分析探讨,最后确立了基于OMRON系统的整体解决方案,以减少和改进原系统的缺陷,提升机器的性能。
2.控制过程及存在问题
2.1 原先票据印刷机的控制过程
原先票据印刷机的控制过程是这样的:由一台主电机拖动印刷机的两个滚筒(两个滚筒可印刷两种颜色)单方向旋转,主电机采用变频器进行宽范围调速,主电机轴上装有旋转编码器用来测算主轴电机的速度;由一个电磁铁来控制滚筒的离压和合压。在合压情况下,滚筒压紧票据进行印刷;采用伺服控制进给纸速度,以便使伺服电机的线速度和主轴电机的线速度保持一致,由于是两个滚筒,它们之间可能存在速度上的差别,所以采用两套伺服。当伺服电机的速度大于主轴电机的速度时,合压后将会在滚筒和伺服电机之间堆纸,当伺服电机的速度小于主轴电机的速度时,合压后纸张将被扯断,以上两种情况在系统正常工作过程中都是不允许的,即伺服电机的速度必须保持和主轴电机高度一致。系统工作之前首先启动变频器,待变频器速度稳定后按下印刷按钮,伺服电机开始旋转,此时合压电磁阀不合压,等旋转编码器的**个Z相信号到来,立即合压,开始印刷。印刷过程如下:首先在触摸屏上设定纸张的尺寸,在每一个Z相信号到来之后,伺服立即正向旋转设定尺寸+2英寸的距离,随后反向旋转2英寸,以保纸张长度和张力平衡。要想停机,按下停止按钮,本张纸走完立即停止伺服电机的运转。
此外还要求:一、即使在走纸过程中突然停电,来电后要能继续走完这张纸。二、由于是印刷机械,对印刷精度要求很高,两张纸的印刷起点必须一致,即PLC必须用中断来控制伺服系统,否则可导致两张纸的印刷起点不同,原因是PLC循环扫描时间造成的。三、系统还要求能在走纸过程中(伺服系统运转中)能实现纸张的前后移动,即稍微变化一下纸张的位置,以使印刷更**。选择伺服系统电机的线数:由于印刷的纸张可以设定为浮点数,单位是英寸,为保证精度,必须固定伺服系统,即固定伺服系统的每转给定脉冲数,通过比较判断,我确定伺服系统每转脉冲数为4000个,原因如下:因为伺服系统每转是4英寸,0.001英寸则是1个脉冲,所以在每转设定4000个脉冲时,系统能精确到0.001英寸,如设定为0.0005,则每进给一张纸差0.5个脉冲,会严重影响纸张的印刷精度,走纸越多差别越大。如设定每转脉冲为10000,虽可以更精确,但PLC需要更高的脉冲输出频率。由于固定了伺服系统的线数,要想提高系统的速度,只能提高PLC脉冲输出的频率,否则纸张设定精度就会变低,这是不允许的。
整个系统要有手动、自动、点动以及报警功能,要便于维护,触摸屏界面要求美观实用。
2.2 西门子S7-200 PLC主要存在的问题
原先采用西门子S7-200 PLC主要存在以下问题:(1)S7-200 PLC脉冲输出速率低,较大频率不到30kHz,使得印刷机的效率低,每小时只能达到五六千张。而且因为西门子PLC速度太低,导致伺服系统不能有更高的分辨率(松下伺服为每转2000个脉冲),导致纸张印刷精度只有0.005,比改造后系统的较高设定纸张精度差了5倍。(2)在正常印刷过程中,调整变频器速度必须首先停机,再改变变频器的速度,然后断电重新上电后方可正常运行。(3)系统速度计算误差较大,使得单机调试时间拉长,影响设备的出厂时间。(4)停机不够人性化,即停机之前印刷的那一张因为可能没有进给完成造成纸张废掉。
3.改造选型
接手这个项目后,立即展开工作,在分析了原系统的特点并且为以后升级留下一定的余地的前提下,决定选用OMRON高性价比的CP1H-X40CDT机型。该PLC配备了40个I/O点,其中24输入,16点输出,拥有2路双向100kHz的高速计数器输入,2路双向30KHZ的高速计数器输入,4路双向100kHz的高速脉冲输出,不仅能满足当前伺服电机的要求,还为以后四色印刷机的开发留下了足够的空间,使后续开发工作变得简单。
(1)确立了PLC的型号后,根据主轴电机的要求选择伺服系统,比较了多家的伺服系统,最后选择了OMRON的SMARTSTEP W伺服系统。该伺服系统简便易调,特别是在线自动调整功能,方便调试,而且较重要的是启动时间短,响应快。
(2)主轴电机由于需要调速,而且是三相异步电动机,从节能和可靠及经济性说只能通过变频调速,选用OMRON的3G3MV系列1.5kW变频器。该变频器具有通讯功能,支持OMRON的功能块和MODBUS-RTU功能,具有PID调节功能,性价比比较高。
(3)印刷机原先用按钮指示灯和触摸屏进行操作,直观性差,不美观,应用户要求,我们为其配备了OMRON的NT5Z的黑白触摸屏作为人机界面。这样,基于OMRON的PLC(CP1H)+伺服(W)+触摸屏(NT5Z)+变频器(3G3MV)的整个系统解决方案出台。
4.系统特点
OMRON的这个系统解决方案克服了西门子S7-200的上述缺点:
(1)OMRONPLC的脉冲输出速率达到100kHz,速度是西门子S7-200的10倍,完全满足了用户提速的要求,较大的提高了印刷机的速度;
(2)OMRON的变频调速是用PLC功能块通过通讯做的,不需要停机后再开机,因而解决了上述的*二个问题。也可以通过MODBUS-RTU功能,亦可方便的进行通信;
(3)整个系统全部采用OMRON的控制产品,调试简便,硬件和软件的兼容性好; (4)OMRON PLC的高速计数器当前值的读取是直接读取的,在程序中直接利用高速计数器PV中断编程,来控制纸张的进给,完全可以准确定位并在按下停机按钮后走完最后一张再停机,使设计更性化;
(5)在线纸张自动调整功能的实现。因为整个走纸过程是先正转,并且多转2英寸,所以可以通过减少反转的脉冲个数实现在线位置调整,每次反转后,都把反转尺寸重新设定会原值。
5.系统结构、电路图及编程
(1)系统利用CP1H作为主控制器,CP1H上面安装两个通讯接口,一个是RS232,另一个是RS485,PLC通过232端口与触摸屏进行通讯,通过485与变频器进行通讯,PLC上还有一个USB接口,用作编程和监控用,PLC的脉冲输出直接给伺服驱动器,控制伺服电机。
水泥涵管因强度高、抗压性好,又耐腐蚀、不易渗漏、生产而被广泛应用于基础设施建设和**建设。影响水泥管道制品的性能和质量的因素,除水泥本身外,很大程度取决于内衬钢筋骨架的质量。
1.问题的提出
滚焊机是砼制品行业的**机械设备。目前我国在生产实际使用的滚焊机,一部分完全靠手工操作,生产效率低,产品质量没有稳定保证;一部分采用单片机控制,实现自动变径生产,提高了生产效率,满足多品种、多规格的产品需求,但是在保证螺距精度中仍然靠手工或机械传动调节。电机调速采用电磁调速,存在螺距误差大、滚焊速度和螺距无法随意调节、焊点无法跟踪等问题,仍然未从根本上**产品质量的稳定。
滚焊机螺距自动调节代替手工操作是水泥制品行业技术进步的必然要求,本文介绍采用可编程序控制器(PLC)和交流电机变频调速技术,实现了螺距自动调节,提高了滚焊机的自动化控制水平。
2.自动加工系统的结构及原理
采用PLC和交流电机变频调速技术的自动加工系统主要由主机控制和变频器行走控制及焊接控制电路两部分组成.
2.1系统的组成
滚焊机计算机及变频自动控制系统主要由以下5个部分组成。
1)人机界面
它是控制系统运行的操作平台,主要显示工艺参数、操作指令、程序运行监控和报警等信息。
2)可编程序控制器
PLC作为系统的控制机用来完成加工中的螺距自动计算和大、小车电机转速匹配的计算以及各种工艺参数的输入、修改、故障诊断处理、异常报警等,完成在加工中焊点的检测和追踪。其特点是操作方便、通信监控容易,保证了产品的精度、质量和系统运行安全。
3)变频器
选用**无传感器矢量控制、恒转矩输出型变频器(INV)作为花盘与小车电机的驱动器。
4)焊接控制电路
主要完成焊接信号的检测与传输、执行PLC发出的工作指令。
5)通讯接口
采用MODBUS总线通讯方式,用RS485、RS232通讯接口来获取所有的实时数据和告警信息。
2.2系统工作原理
1)主机控制和变频器行走控制
系统根据工艺要求输入螺距宽度和主车花盘的给定转速,通过计算机自动计算控制螺距小车所行走的距离,并同设定的螺距值进行比较,产生纠偏控制量,经D/F数频变换后输出给小车变频器,自动保证螺距的尺寸不变。当主车花盘转速发生变化时,控制系统发出信号,控制小车的速度随之变化,使设定的螺距值保持不变;当加工工件接近预设的长度时,控制变频器输出减小,电机开始减速,达到要求尺寸时发出停机信号并报警,通知加工结束。
2)焊接控制
焊接电路通过安装在大盘后的焊接传感器对焊点进行检测、跟踪,PLC根据接收数据(脉冲计数、转速变化等)信息准确计算,采用脉宽调制控制触发双向可控硅,对焊接电路进行自动控制,实现间断通电,保证各焊点精确焊接,并通过控制软件对设定的过载参数进行过载保护,确保焊接质量。
3.加工状态控制方式
为满足不同产品生产的需要,系统设有4种加工状态控制方式。
1)自动加工状态选择自动加工状态时,系统可根据预设定的螺距长度自动完成加工运算和焊接控制,花盘与小车的运行由PLC控制软件自动识别计算而相互匹配。
花盘转速人为变化时,小车行走的速度将跟随变化,保证加工的螺距长度不变。为防止误操作,在运行过程中工艺参数的改变无效,只有在停机状态下修改有效。该状态在大批量生产单一产品情况时十分有效。
2)调整加工状态选择调整加工状态时,花盘与小车的运行由各自的外部按键控制,运行频率由外部端子给定。该状态使用户可根据实际需要随意控制花盘与小车的位置,完成上、下料,主车正、反转,手动点焊及检修操作等。该状态适用于多品种、多规格产品的生产。
3)手动加工状态选择该状态时,花盘与小车的运行相互独立,运行频率由各自的外部端子调节,调节花盘与小车的运行频率可改变加工螺距的宽度。该状态可满足用户对特殊加工的需要。
4)特殊加工状态本系统还提供了两种焊接方式以及特型加工方式可供选择:①连续焊接方式,即对每一个焊接点都进行检测并焊接;②间隔焊接方式,对每一个焊接点都进行检测,根据需要按设定的焊接间隔点数对所需要焊接的焊点进行焊接;③特型加工,除了正常的直线加工之外,系统还可以对工件进行各种角度的锥度加工,以满足特型加工要求。
4.系统软件
滚焊机计算机自动加工系统软件体系分为PWS图形界面、PLC运算控制程序、INV运行参数和故障诊断及自我保护四部分。软件运行于系统的各个硬件平台上,并通过系统通讯软件和通讯接口,彼此互为配合、互为协调,交换各种数据及管理、控制信息,来完成整个系统的各种功能。
4.1图形界面
PWS图形界面采用了bbbbbbs风格的画面,具有简洁、清晰且完全汉化的特点,具有显示、设置、控制、告警和帮助等功能。
4.2PLC运算控制程序
PLC运算控制程序是本系统软件的主体,也是系统运行的核心部分,主要由以下几部分组成。
1)自动运算程序自动采集运行参数(螺距宽度、工件长度、大车转速、锥度角等),自动进行螺距加工、大小车转速匹配、锥度加工的运算,并将运算结果送至运行程序。
2)运行程序包括自动运行、手动运行和调整运行程序,采集系统参数及加工参数,根据实际工艺要求发出控制指令,控制系统运转,此部分程序是整个软件体系的重点部分。
3)焊接控制程序检测传感信号,焊点自动追踪,控制焊接电路的动作(手动点焊、连续焊接),调节焊接电流大小,满足生产工艺要求。
4)报警程序采集各个设备的故障信号,发出告警信息,将故障信息在人机界面中显示出来,同时自动保护。
5)通讯程序实现各设备、器件之间的、信号传递等。
4.3INV参数
变频器INV的功能参数包括用户参数,基本参数,操作方式参数和输入、输出功能参数等多个参数群,用户可根据实际工艺要求设定参数值。
4.4故障诊断及保护
本系统有较完善的自我诊断和保护功能,在系统的各个人员(PLC及INV)进行实时故障诊断,将告警信息及故障信息通过通讯方式在人机界面中显示,并提示相应的故障处理方法。 报警形式可分为告警性报警和故障性报警,必要时辅以声光报警,操作者可根据情况处理。系统可到的报警包括有系统执行时间逾时、不合法指令、过电压、过电流、低电压和外部异常中断等。
5.结论
采用上述系统对HG型排水管滚焊机进行技术改造,经实际使用证明其具有以下优点。
1)可靠性高系统采用人机界面(PWS)、可编程控制器和恒转矩变频器等比较先进的控制设备作为系统的主体,采用了模块化的焊接控制电路及焊接自动检测、追踪程序,并用通讯方式实现,保证了系统较高的可靠性。
2)自动化程度高采用PLC作为系统运算、控制的中心,实现螺距加工自动运算和全自动控制加工过程,通过选择不同加工状态控制方式,可加工多种规格及特殊规格的产品,加工中只需重新设置相应的加工参数即可,且加工精度高、产品一致性好。
3)操作安全简便采用液晶屏全汉化人机界面,以人机对话的方式进行参数设置、运行控制,对发生的故障进行监视、报警、分析、显示故障代码、分析故障原因、提示处理方法,操作安全、直观、简便,彻底改变以往手动加工中眼观手调的控制方式,降低劳动强度,提高了劳动生产率。
4)维修方便以往用交流接触器和中间继电器等传统的执行电器,控制电路复杂、故障率较高、维修保养难度大,本系统运用PLC,采用通讯方式实现电气控制,线路简单、故障率低,易维修保养。
5)节能效果好通过焊点跟踪、脉宽调制触发焊接方式,变频调速优化电机功率输出,节能达35%以上
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