全閉環(huán)脈沖同步高速總線片材機(jī)控制方案
一:工藝要求
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/149409.htm片材機(jī)用于將塑膠原料(如PE,PET,PVC或淀粉基可降解料)加熱,擠壓,塑化成型的一種工藝。成型后的片材用于正壓,負(fù)壓吸塑成型為制品。
對于片材壓延而言,由于后續(xù)制品的需求,片材成型后要求厚薄均勻一致,表面光潔度好,無條紋。因此,該機(jī)械有以下技術(shù)要求:
1:螺桿模頭的壓力在一種工藝條件下,必須保持一致;要求螺桿擠出馬達(dá)必須具有良好的速度精度和恒轉(zhuǎn)矩特性(低頻大扭矩);
2:塑化后的材料進(jìn)行壓延、定輥、定型;要求三輥具有良好的同步特性和高精度的速度響應(yīng)特性;
3:對于高速機(jī)型(40M/MIN線速度)而言,由于系統(tǒng)收卷采用人工方式而不得不采用儲料架;系統(tǒng)在正常生產(chǎn)時,儲料架上下組輥處于同一水平位置,換卷時,儲料架自動上升,換卷成功后,再啟動換卷而使上組輥快速拉到水平位置。而使夾送和三輥保持同步速度;
4:收卷工序需要自動的將成型后的材料收成一定直徑的料卷,供下道工序使用;
系統(tǒng)的機(jī)械傳動示意圖如下所示意
圖1:片材機(jī)的機(jī)械傳動系統(tǒng)簡圖
二:基于匯川矢量變頻器和PROFIBUS-DP高速總線和的方案;
A:基于交流全閉環(huán)矢量脈沖同步的傳動系統(tǒng)
1:螺桿閉環(huán)矢量控制技術(shù)
閉環(huán)矢量保證螺桿的低頻大扭矩,高精度速度穩(wěn)定性,保證模頭壓力一致,厚度均勻;
2:脈沖同步技術(shù)(三輥同步)
閉環(huán)矢量的脈沖同步技術(shù),克服模擬信號的線性誤差,溫度漂移誤差,電壓波動誤差,保證片材的成型質(zhì)量;
3:脈沖同步的PID補(bǔ)償同步(夾送)
儲料裝置的自動控制由夾送馬達(dá)的PID參與調(diào)整,在換卷時由外力撐開儲料架儲料,換卷完成后自動跟蹤前級速度,很快達(dá)到平衡位置,保證材料張力的一致性;
4:由MD330張力專用變頻器控制的收卷
采用普通馬達(dá)加裝編碼器的方式,通過調(diào)整一些參數(shù)就可以輕松的完成張力的自動控制,完全省去PLC控制,即克服了力矩馬達(dá)容易發(fā)熱的缺點(diǎn)(大卷徑尤其明顯),又可以降低控制系統(tǒng)的成本和復(fù)雜的PLC運(yùn)算;
圖2:全閉環(huán)矢量,脈沖同步的傳動系統(tǒng)圖
B:PROFIBUS-DP總線的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意
圖3:基于SIEMENS DP主系統(tǒng)的匯川變頻DP從系統(tǒng)簡圖
系統(tǒng)采用了高速PROFIBUS-DP國際標(biāo)準(zhǔn)總線。
1:PLC控制系統(tǒng)完成三輥的速度比例系數(shù)、收卷張力設(shè)置、顯示等;并負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)通過PROFIBUS-DP總線輸入到變頻器;
2:PLC完成整機(jī)的邏輯控制故障處理、數(shù)據(jù)記錄等;
3:變頻器完成所有的張力閉環(huán)控制、自動平衡浮動輥的位置、三輥同步線速度的嚴(yán)格控制;
4:PLC通過PROFIBUS-DP總線和變頻器可以交換所有的數(shù)據(jù),即使變頻器參數(shù)被用戶調(diào)亂,仍然可以通過類似一鍵修復(fù)的方法來完成所有用戶參數(shù)設(shè)置,將維修成本降到最低;
5:所有PLC到變頻器的連線,已經(jīng)不再需要復(fù)雜的I/O配線,只需要一段適當(dāng)長度的網(wǎng)絡(luò)電纜即可完成所有的工作;
6:由于采用了通用的PROFIBUS-DP總線技術(shù),使分布在車間的所有機(jī)器互聯(lián)組成控制中心成為可能。為管理自動化創(chuàng)造了條件;
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