VIPA 200V系統(tǒng)和ED200PA在電工鋼疊裝系數(shù)測試儀上的應(yīng)用

一、 簡述

疊裝系數(shù)測試儀是在硅鋼生產(chǎn)中必不可少的檢測儀器，本裝置主要用于硅鋼片的疊裝系數(shù)測定。本測試儀是在吸收國內(nèi)外同類產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)之上，根據(jù)測試標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際要求，為精確測量硅鋼片疊裝系數(shù)而專門設(shè)計(jì)的最新產(chǎn)品。本裝置具有手動(dòng)操作與自動(dòng)操作測定方式，即：試樣的移動(dòng)與測定部均為自動(dòng)操作，送入試樣后，由一套VIPA 214 CPU組件通過控制由滾珠絲桿和直線軸承構(gòu)成的高精度垂直伺服系統(tǒng)完成自動(dòng)進(jìn)料，定位，退料等工序；通過控制由進(jìn)口滾珠絲桿推拉機(jī)和壓力傳感器構(gòu)成的水平伺服系統(tǒng)完成加壓，測量，復(fù)位等工序，在規(guī)定的壓力下由一組電子千分表所測得的硅鋼片疊厚數(shù)據(jù)，本裝置具有對試樣自動(dòng)測量寬度和稱重的功能，也可手工輸入寬度和重量數(shù)據(jù)。配合托料系統(tǒng)加裝一套自動(dòng)循環(huán)送料裝置，可自動(dòng)完成試樣的放置和回收。所有數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算機(jī)作相應(yīng)處理從而完成整個(gè)測量工作，大大提高了采集精度和工作效率。

二、技術(shù)要求

1. 應(yīng)加荷重范圍0—10KN；疊層高度0—25mm

2. 測定精度

附加載荷：壓強(qiáng)（1.00±0.05） MPa。

疊層高度：測定值的±0.2%

3. 測定試樣：

愛普斯坦方圈試樣： 30㎜×300㎜；

4. 測試用電氣及機(jī)械部件

1）各種低壓電氣部件均采用國際名牌。

2）壓力傳感器采用國際名牌，測定范圍 0—10KN， 精度0.001KN。

3）用于傳動(dòng)的機(jī)械部件采用國際名牌。

5. 厚度測試尺

1）生產(chǎn)廠家：日本三豐。

2）測定范圍 0—25mm， 測定精度0.01mm；

3）通訊機(jī)能：計(jì)算機(jī)自動(dòng)讀取測量數(shù)據(jù)。

6. 主要測試功能

1）需要測試的試樣信息為上位機(jī)傳來的信息，也可手工登記試樣信息。多余的信息可刪除。

2）試樣的重量由計(jì)算機(jī)自動(dòng)從電子秤讀取數(shù)據(jù)，精度為±0.1% 。

3）試樣的寬度由計(jì)算機(jī)自動(dòng)從寬度測試尺讀取數(shù)據(jù)，精度為±0.1㎜。也可手工輸入寬度數(shù)據(jù)。

4）自動(dòng)進(jìn)樣。

7. 疊裝系數(shù)的測定

1）壓強(qiáng)為（1.00±0.05） MPa，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)設(shè)定。

2）壓力設(shè)計(jì)成具有壓力標(biāo)準(zhǔn)可修改的功能。

3）自動(dòng)進(jìn)行載荷設(shè)定，具有壓力超限報(bào)警保護(hù)功能。

4）自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)測定和疊裝系數(shù)的計(jì)算，數(shù)據(jù)可自動(dòng)上傳給上位機(jī)，并可用打印機(jī)打印。

5）操作界面根據(jù)用戶習(xí)慣采用表格形式,分為微機(jī)操作和觸摸屏操作兩個(gè)部分，均可獨(dú)立操作互不影響。

8. 標(biāo)樣測試

具有單獨(dú)的標(biāo)樣測試畫面，且可預(yù)先輸入標(biāo)樣數(shù)值及上下限數(shù)據(jù)，對超出上下限的測試結(jié)果予以警示。

9. 數(shù)據(jù)處理：

1）測量數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中，并可隨時(shí)調(diào)用。

2）所有測量數(shù)據(jù)都能轉(zhuǎn)換成Excel格式文件。

3）具有打印、查詢、統(tǒng)計(jì)分析功能。

10．網(wǎng)絡(luò)通訊功能：

1）本計(jì)算機(jī)須接入局域網(wǎng)，與上位機(jī)之間具有雙向通訊功能。本計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫格式必須滿足用戶實(shí)際要求，并且根據(jù)用戶實(shí)際數(shù)據(jù)庫情況進(jìn)行配置。

2）上位機(jī)發(fā)送的信息日后可能會(huì)發(fā)生變化，應(yīng)預(yù)留日后易于修改的格式。

11．故障報(bào)警功能

設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)該具有自診斷功能，顯示故障大致部位及引起故障的原因和排除方法。

三、系統(tǒng)配置

1 、硬件組成

電源模塊 VIPA 207-1BA00 2 塊

CPU + DP 主站 VIPA 214-2BM02 1 塊

模擬量輸入模塊 VIPA 231-1BD53 1 塊

通信模塊 VIPA 240-1BA20 2 塊

開關(guān)量輸入模塊 VIPA 221-1BF00 1 塊

開關(guān)量輸出模塊 VIPA 222-1BF00 1 塊

開關(guān)量入/出模塊 VIPA 223-1BF00 1 塊

操作面板 EVIEW MT501T 1 個(gè)

驅(qū)動(dòng)裝置 EDP200 PA 2 套

伺服電機(jī) KINCO 23S31 2 臺(tái)

2 、軟件組成

編程軟件 SW-873(WinPLC7) 1 套

伺服組態(tài)軟件 ECO2WIN 1 套

組態(tài)軟件 EasyBuilder500 1 套

升降、測厚電機(jī)均采用伺服電機(jī)，驅(qū)動(dòng)器采用KINCO的系列EDP200 PA，操作和生產(chǎn)工藝參數(shù)顯示采用EVIEW的MT-501T觸摸屏，全線控制采用 VIPA公司的200V PLC構(gòu)成。VIPA 214DPM的Profibus和ED200 PA和MT-501T通訊。

四、各系統(tǒng)簡介

1. 升降的位置控制

升降用于試樣寬度檢測。電機(jī)采用交流伺服電機(jī)加伺服驅(qū)動(dòng)器控制。升降速度、位置由速度電位器通過MT-501T送入VIPA 214 CPU，再通過DP網(wǎng)由VIPA 214 CPU加到ED200 PA上。由于測量精度的要求，升降的加速度不能太大，因此升降速度的設(shè)定采用PID運(yùn)算。

驅(qū)動(dòng)器類型:ED200 PA，0.4KW
設(shè)定：

P6040＝06（停）或1F（運(yùn)行）
P6060＝3
P6081＝1000
P6083＝100
P60FF＝0.8
P60F601＝8000

P60F602＝50

P60F606＝10
2. 測厚位置和速度控制
由于測厚速度需根據(jù)壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)速度（U＝K * D * 1/P）。
其中U：測厚速度，K：修正系數(shù)，D：兩極板距離，P：讀取的壓力值。所以測厚電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的設(shè)定由以下兩個(gè)因素決定。
· 測厚位置通過旋轉(zhuǎn)編碼器測定，其信號(hào)通過驅(qū)動(dòng)器的DP 口送入VIPA 214DPM PLC，PLC測量高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值即為測厚位置。
· 壓力設(shè)定通過MT-501T設(shè)定，在運(yùn)行中不斷讀取壓力值P并送入PLC。
PLC將上述兩個(gè)參數(shù)相乘（壓力的倒數(shù)）并乘以相應(yīng)的修正系數(shù)（根據(jù)機(jī)械變速比決定），需要注意的是，由于測厚電機(jī)在使用過程中需要高速換向，因此當(dāng)收到換向信號(hào)時(shí)，電機(jī)需要高速的降速和升速過程，ECOSTEP200 PA需外接制動(dòng)電阻。
測厚驅(qū)動(dòng)器類型：ED200 PA，0.75KW
設(shè)定：

P6040＝06（停）或1F（運(yùn)行）
P6060＝3
P6081＝3000
P6083＝100
P60FF＝1.5
P60F601＝8000

P60F602＝50

P60F606＝25

五、系統(tǒng)功能介紹

1、啟動(dòng)，自檢，復(fù)位，待料。

2、放置被測試樣至送料器。

3、送料器送入被測試樣。

4、送料器將被測試樣送入轉(zhuǎn)料叉。

5、轉(zhuǎn)料叉將被測試樣翻轉(zhuǎn)90度。

6、轉(zhuǎn)料叉將被測試樣送至預(yù)定位置。

7、托料叉上行，托起被測試樣。

8、托料叉將被測試樣送至測寬位，轉(zhuǎn)料叉退出。

9、被測試樣進(jìn)行寬度測試。

10、寬度測量完畢，將被測試樣送入電子稱料叉，進(jìn)行稱重。

11、重量測試完畢，托料叉上行，將被測試樣送至疊裝系數(shù)測試位。

12、標(biāo)準(zhǔn)壓塊與測量平板將被測試樣壓緊，進(jìn)行疊裝系數(shù)測試。

13、疊裝系數(shù)測試完畢，托料叉上行，轉(zhuǎn)料叉進(jìn)入。

14、托料叉將被測試樣置入轉(zhuǎn)料叉后退至待料位。

15、轉(zhuǎn)料叉退出，將被測試樣翻轉(zhuǎn)90度平行于操作平臺(tái)。

16、送料器將被測試樣送出轉(zhuǎn)料叉。

17、取走被測試樣，待料。

六、系統(tǒng)的外觀圖