T400剪切工藝板實(shí)現(xiàn)飛剪控制
一、引言
T400剪切工藝板為32位SIMADYN-D處理器,可以插在西門子直流調(diào)速裝置6RA70和西門子交流調(diào)速裝置6SE70機(jī)箱內(nèi),通過參數(shù)設(shè)定可方便實(shí)現(xiàn)啟,停式飛剪的控制。飛剪機(jī)械既可以是曲柄式亦可以是回轉(zhuǎn)式。
使用T400剪切工藝板應(yīng)和PLC聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行,網(wǎng)絡(luò)為ProFIBUS-DP。飛剪的運(yùn)行和監(jiān)控由PLC完成。
飛剪的剪刃定位精度不大于0.5。
二、飛剪機(jī)械
采用T400剪切工藝板控制飛剪,必須提供以下數(shù)據(jù):
● 剪刃周長;
● 機(jī)械速比;
● 切入角;
● 切出角;
● 測速輪周長或軋輥輥徑及速比;
● 熱(冷)金屬檢測器到剪切中心線的距離。
對于有變速箱的飛剪,電機(jī)需要裝測速碼盤,同時剪刃也需要裝帶Z脈沖的碼盤。
飛剪控制板需要知道來料的運(yùn)行速度,通常測速可采用以下方式:
● 由PLC計(jì)算;
● 由測速輪測量;
● 由軋機(jī)控制系統(tǒng)給出。
測速精度決定剪切精度,以采用測速輪這種方式為例,確定測速碼盤脈沖數(shù)。通常情況下剪切精度為測量精度的10倍。
剪切精度:1mm
測速輪直徑:400mm
測速輪周長:400mm×3.1415=1256.6mm
脈沖計(jì)數(shù):4倍頻
則每周脈沖數(shù)為10×1256.6/1=12566
所需測速輪脈沖數(shù)最小為12566/ 4=3141
測速輪脈沖數(shù)為4096
飛剪工作原理簡圖如圖1所示。
圖1 飛剪工作原理簡圖
三、功能簡介
控制系統(tǒng)框圖如圖2所示。
圖2控制系統(tǒng)框圖
1.長度計(jì)算模塊( Format generator)
長度計(jì)算模塊(Format generator)給出飛剪的電氣零位即剪切起始角和剪切過程中位置給定曲線。
工藝軟件根據(jù)熱檢信號和測速輪的測量脈沖信號,計(jì)算出一個剪切周期內(nèi)物體的運(yùn)行長度;同時根據(jù)上級PLC給出的剪切長度要求,計(jì)算出飛剪的啟動時間。
2.位置控制器( Position controller)
剪刃位置控制包括起始位置、剪切位置和剪切過程位置等部分的控制。這些全部由位置調(diào)節(jié)器完成,所有位置給定信號由Format generator計(jì)算給出。位置計(jì)數(shù)為0—360,計(jì)數(shù)器的清零由剪刃Z脈沖完成。
3.速度設(shè)定
飛剪電機(jī)的速度給定由長度計(jì)算模塊( Format generator)、來料速度測量、位置調(diào)節(jié)器輸出等部分組成。
4.剪切力矩設(shè)定
T400工藝板根據(jù)剪切時飛剪啟動、制動和剪切角給出相應(yīng)力矩附加設(shè)定值。通常情況下調(diào)試人員亦可將力矩放開,由速度調(diào)節(jié)器控制電機(jī)運(yùn)行,不考慮附加力矩的補(bǔ)償。
5.控制裝置
無論是直流或交流調(diào)速裝置,其速度調(diào)節(jié)回路中不允許有給定積分器和給定濾波。調(diào)整時應(yīng)先在速度設(shè)定時給階躍信號,從10%~20%調(diào)整速度調(diào)節(jié)器參數(shù),使速度實(shí)際值的響應(yīng)為最佳。這一點(diǎn)十分重要!
四、調(diào)整運(yùn)行
在傳動裝置的電流環(huán)和速度環(huán)調(diào)整為最佳狀態(tài)后,方可進(jìn)行剪切功能調(diào)試。連接T400和傳動裝置之間的控制信號和狀態(tài)信號;連接PLC和T400之間的控制信號和狀態(tài)信號。
首先采用模擬模式工作,由T400發(fā)Power on和Enable Converter指令,裝置處于運(yùn)行狀。設(shè)定相應(yīng)運(yùn)行控制字,調(diào)整和校驗(yàn)剪刃碼盤反饋的速度和角度信號,其中速度應(yīng)和給定值一致,刃角度為0。一360。。調(diào)整剪刃碼盤使剪刃處于剪切位時角度顯示為0。
其次由PLC控制T400進(jìn)行功能調(diào)試,在這里必須調(diào)整剪刃位置調(diào)節(jié)器的參數(shù),使剪刃每次能準(zhǔn)確停在起始位置。
PLC設(shè)定基本控制字,對傳動裝置為9C7F,此時裝置運(yùn)行。
PLC設(shè)定剪切控制字:
Bit4=1,長度設(shè)定允許;
Bit6=1,剪刃校準(zhǔn);
Bit8=1,起始位置定位。
定位準(zhǔn)確后,可進(jìn)行剪切模式測試。
五、剪切模式
要使飛剪能夠完成如切頭、切尾、碎斷、倍尺、連續(xù)剪切等功能,首先必須保證每次執(zhí)行剪切前和后剪刃都能準(zhǔn)確停在起始位置。而執(zhí)行每個剪切功能時必須嚴(yán)格按設(shè)定時序進(jìn)行控制。
飛剪剪切基本模式如下:
1.單切:用于完成不計(jì)長度的單次剪切。條件一一熱檢信號為1;剪切控制字為脈沖方式;速度測量。
2.連續(xù)剪切:用于完成大量固定長度剪切。條件一一熱檢信號為1;剪切控制字為1;有長度設(shè)定;速度測量。
3.程序剪切:用于完成剪切次數(shù)和長度可變的剪切。條件一一熱檢信號為1;剪切控制字為1;有長度設(shè)定;剪切次數(shù)設(shè)定;速度測量。
六、結(jié)論
采用T400工藝板控制飛剪,在使用上完全以參數(shù)化方式編程,同時具有定位準(zhǔn)確,故障率低,維護(hù)方便等特點(diǎn)。天津電氣傳動設(shè)計(jì)研究所自2001年以來完成了角鋼、棒材、帶鋼、鍍鋅、酸連軋等近17臺飛剪,效果良好!
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