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富士產(chǎn)品在矯平控制系統(tǒng)中的應(yīng)用論文
富士產(chǎn)品在矯平控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
——對(duì)某開卷廠高速矯平控制系統(tǒng)的改造
一：改造的緣由
我們知道，在平板矯平機(jī)中，控制的關(guān)鍵不是矯平過程，而是所設(shè)定的單位長(zhǎng)度矯平完
成后的定位方式以及如何保證定位精度。 客戶原有的生產(chǎn)線均是采用如圖一所示的開環(huán)控制模式，利用檢測(cè)到的數(shù)據(jù)與PLC中設(shè)定的長(zhǎng)度不斷的比較，然后由PLC給出變頻器的控制指令，PLC擔(dān)負(fù)著比較重的運(yùn)算任務(wù)，對(duì)PLC的程序設(shè)計(jì)要求比較高，雖然經(jīng)過多次的調(diào)試，精度要求（卷板2mm內(nèi)）可以基本達(dá)到，但仍然很不穩(wěn)定，并且某些條件一旦改變?nèi)缍ǔ唛L(zhǎng)度、矯平速度等，系統(tǒng)常數(shù)就需要重新調(diào)試，并且當(dāng)系統(tǒng)高速運(yùn)作的時(shí)候，往往鋼板的沖量會(huì)很大，電動(dòng)機(jī)側(cè)要加上另外的制動(dòng)單元，這無疑又增大了可控的難度。
二：我們的方案
于是我們向客戶提出了一個(gè)利用富士SPB PLC, FRN VG7系列高性能矢量控制變頻器所組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)，具體配置如下：1． PLC: NWOP30T-31,富士SPB系列PLC,30點(diǎn)主機(jī)單元，晶體管輸出，主要用于輸出變頻器的速度指令（脈沖輸出）。
2． PLC 擴(kuò)展單元: NWOE16R-0,繼電器輸出，用于連接其他外設(shè)。
3． 人機(jī)界面: UG221H-LE4,5.7”經(jīng)濟(jì)型單色觸摸屏，用于PLC參數(shù)的設(shè)定，控制方式的選擇，以及機(jī)器工作狀態(tài)的監(jiān)控。
4． 變頻器： FRN11VG7S-4,11KW高性能矢量型控制器。
5． VG7 PG增設(shè)卡： OPC-VG7-PG,用于接受PLC發(fā)出的脈沖信號(hào)進(jìn)行閉環(huán)控制。
6． VG7對(duì)應(yīng)制動(dòng)電阻
7． 光電PG編碼器：國(guó)產(chǎn)，脈沖數(shù)1024/轉(zhuǎn)。
8． 電機(jī)：國(guó)產(chǎn)Y132M-4型 功率7.5kw，電流15.4A，轉(zhuǎn)速1440r/min。（用戶定）。
三：實(shí)施過程
富士SPB 晶體管輸出型PLC除了可將第0位（Y10）和第1位(Y11)作為普通外部輸出外，還可以通過專用的指令使其作為100KHz的輸出脈沖使用，本例中就使用了PLS1指令，輸出給Y10與Y11（Y10,Y11分別與VG7選件卡OPC-VG7-PG0相接）進(jìn)行脈沖串與方向信號(hào)的控制，。
觸摸屏畫面中，主要做了以下幾個(gè)界面：
1：主界面（a）
主要是進(jìn)行操作頁面的選擇，觸摸相應(yīng)鍵則進(jìn)入相應(yīng)畫面.
2：輸入密碼（b）
進(jìn)行參數(shù)設(shè)定時(shí)首先要輸入密碼：
3：密碼有誤(c)
如果密碼有誤則進(jìn)入該頁:
4: 參數(shù)設(shè)定(d)
如果密碼正確則進(jìn)入該頁進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，點(diǎn)相應(yīng)位置會(huì)彈出進(jìn)行輸入的數(shù)字鍵盤：
5：自動(dòng)操作(e)
在該頁中進(jìn)行系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行及監(jiān)控。
6：手動(dòng)操作(f)
進(jìn)行手動(dòng)狀態(tài)下的運(yùn)行與監(jiān)控。
7：變頻報(bào)警(g)
當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到變頻器出故障時(shí)，自動(dòng)跳到該頁。
四：實(shí)施效果
現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行結(jié)果表明運(yùn)用新系統(tǒng)以后，設(shè)備的精度與效率明顯提高，下表是以2m卷板為例所得到的數(shù)據(jù)對(duì)比：
原系統(tǒng) 新系統(tǒng)
1、每分鐘剪板數(shù) 6－8 8－12
2、剪板精度 2mm 0.5mm
3、從以上數(shù)據(jù)與圖表都可以看出采用新系統(tǒng)后，設(shè)備的運(yùn)行效率及精度有了明顯提高。
五：結(jié)束語
在本系統(tǒng)中VG7系列變頻器極強(qiáng)的控制性能，SPB PLC豐富的編程語言，UG系列觸摸屏強(qiáng)大的畫面制作能力都得到了很好的體現(xiàn)，與達(dá)到同樣精度、效率要求的伺服系統(tǒng)相比，價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯，所以在同行業(yè)及需要精密位置控制的系統(tǒng)中有很好的推廣價(jià)值。
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