西门子模块6ES7231-7PF22-0XA0售后无忧

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西门子模块6ES7231-7PF22-0XA0售后无忧  1 引言    在工业经济快速发展的上世纪90年代后以来，基础设施建设厂房、设备、交通设施需求急剧增加，各种金属管的需求已远远不能满足，许多金属管的形状要求也不断复杂化，从而催生了弯管机系统设计和开发。传统的二维式的弯管机已无法满足复杂的工业需要。三维弯管机正是在这一背景下逐渐开发成熟。可程序设计控制器（PLC）在弯管机控制系统中的应用给复杂要求的弯管系统提供技术保证。到现在由于国内空调，汽车等行业的兴起对于弯管机的需求由量到质的转变，所以同样催生了弯管机技术的飞跃，数控技术终于引入到了弯管机行业，数控的介入是弯管行业的一次技术革命，不管从弯管速度、精度上都是具有相当的优势。台达作为行业的者率先利用产品的优势以及中达电通的整合技术销售给行业带了更强的生命力。    2 概念设计图1台达数控弯管机架构点击此处查看全部新闻图片     2.1系统概述    基于台达数控系统的三维弯管机架构设计如图1所示。自动三维弯管机控制系统主要由中达通用型数控系统H4C-3、ASD-A400W、200W和2KW伺服驱动器组成。400W伺服用于驱动小车进行送料即长度进给，200W伺服用于旋转角度控制，2KW伺服用于弯头的弯曲角度控制，外加一系列电磁阀配合机台外部辅助动作。利用中达电通的数控系统画面自由规划，PLC程序的编写，以及丰富的MACRO指令，全闭环高响应的电控配置已经达到了行业的高水平应用。    2.2系统特点    中达电通数控系统功能特色，为数控弯管机系统的开发提供了开放平台：    （1）内含INTERNALPLC功能。    （2）用320×240的LCD可自行规划显示的画面内容。并提供动态点及反白功能，    让画面更灵活。    （3）使用者可使用变量10000组，做加、减、乘、除、AND、OR...等数学运算，灵活的设计加工程序。    （4）马达运转时，加减速有2种模式设定，可随机构而调整。在加减速方面可设定：4msec~1sec。加减速也有S形及直线形可供选择。2.3自动化系统结构    （1）方案的确定：此系统要求张力小响应快。根据公式F=m*a，F为张力，m为质量，a为加速度，如果要求张力小，则要求F小；当F小时，要求a就小；如果要求响应快，则要求a大；当a大时，要求F就大。所以终决定采用加张力摆杆，收卷工作在张力闭环状态下。测量后摆杆的幅度为1VDC-8VDC。结构图如图3所示。变频器接线如图4所示。   图3自动化工艺结构    图4 变频器接线图点击此处查看全部新闻图片    （2）速度曲线设计：为了满足加减速时间，同时希望高速度保持在一定范围内，所以终决定将速度运行曲线做适当修改，除了加速过程和减速过程，还增加一个稳速过程，速度图形如图5所示。    如果按照以上曲线运行，当长度30m，变频器工作时间为9s时，将加速时间，稳速时间以及减速时间都设定为3s，则理论上带材快速度只需要300m/min，高线速度有所降低。    2.3张力控制系统    （1）放卷：采用恒线速度运行方式，当前线速度由PLC通过通讯方式给定；放卷电机安装有编码器，卷径通过厚度积分法来实现，需要设置材料的厚度；由于此系统配置HMI，材料厚度由客户自行设定。电机运转速度由当前线速度和当前卷径来计算。    （2）收卷：摆杆信号接入到收卷变频器。为了实现恒张力控制，就必须保证收卷跟随上放卷的线速度，即保证在整个运转过程中使摆杆稳定在某个位置。这就决定了需要收卷电机速度响应而且在控制上能够实现摆杆的快速稳定，特别是在加速过程和减速过程。为了提高电机的速度响应，电机尾部增加编码器，让变频器工作在闭环控制模式下；为了实现摆杆的快速稳定，使用了变频器内部的卷径计算模块和摆杆PID模块，卷径计算通过厚度积分法来计算。    3 系统调试    3.1放卷变频器    由于放卷电机安装有编码器，所以让变频器工作在闭环模式下。PLC实现卷径计算，设置材料的实际厚度以及线速度来源以及机械齿轮比。线速度通过通讯由PLC给定。    3.2收卷变频器    由于放卷电机安装有编码器，所以让变频器工作在闭环模式下。PLC实现卷径计算模块并设置材料的实际厚度线速度来源以及机械齿轮比。线速度通过通讯由PLC给定。    --以及摆杆PID模块。设置目标值以及反馈来源，摆杆的反馈电压范围为1VDC-8VDC。根据运行情况设置适当的P，I，D值以及PID限制。根据调试情况，为了满足快速响应性，P值需要适当设置大点，I值设置偏小；为了防止出现过冲现象，PID限制相对设置小。    限于篇幅，台达变频器具体参数设置略。    4 结束语    经过实际测试，卷绕出来的产品质量与运行速度上满足盘带机自动化要求。实际测试，当卷曲长度15m时整个过程时间在9.5s，变频器从启动到停止的时间为5.4s，卷曲长度为30m时整个过程时间在12.9s，变频器从启动到停止的时间不能大于8.8s，均小于工艺要求，客户十分满意。2.2收卷系统分析    收卷采用泡沫卷心，并且是通过夹板与卷心之间的摩擦力来进行收卷，所以要求张力比较小。当张力较大时，容易让泡沫卷心变形，甚至粉碎。按照以图2加减速时间相等收卷速度设计，则有：L=1/2*T*V，（L为长度，T为时间，V为线速度）；经计算：当长度15m，变频器工作时间为6s时，带材高速度300m/min；当长度30m，变频器工作时间为9s时，带材快速度400m/min    π*D*n=V，其中D为直径，n为转速，V为线速度；如果按照小工艺卷径D=38mm计算，当线速度为300m/min时，变频器运行的频率为84hz（2515rpm）；当线速度为400m/min时，变频器运行的频率为112hz（3352rpm）。  图3自动化工艺结构    图4 变频器接线图 1 引言    中国作为世界纺织大国，棉纱、棉布、呢绒、丝织品、化纤、服装等产量均居一位,服装出口也多年来始终保持着一位。纺织产业在中国占有举足轻重的地位。纺织织带是指以各种纱线为原料制成狭幅状织物或管状织物，其品种繁多，广泛用于服饰、工业、农业、军需、交通运输等各产业部门。欧美等发达国家的织带行业起步较早，已完全进入成熟期，由于生产成本高等因素将织带行业转到发展中国家生产。目前中国是世界上大的织带生产企业，但是近年由于印度、越南等地拥有的劳动成本优势正在成为中国纺织业的竞争对手，通过提高以自动化为核心的技术竞争力才能保持一的产业优势。    2 盘带机自动化系统设计    2.1盘带机工艺    （1）工艺原理：纺织织带盘带机设备工艺目的是把大卷的带材卷成长度一定的小卷。系统结构以及收卷结构如图1所示   图1盘带机系统工艺与收卷结构点击此处查看全部新闻图片 图2收卷速度分析点击此处查看全部新闻图片    （2）工艺指标设计：带材上的张力要恒定，从而保证卷曲材料的内外卷曲张力恒定。每一个工序从空芯安装到机器上到满卷停车成品下线，需要卷曲长度为15m的时间不大于12s，卷曲长度为30m的时间不大于15s，包括变频器启动停止时间以及机械动作时间（从上空卷到满卷产品完成）。经过测量，机械动作时间会占用6s左右，所以当卷曲长度15m时变频器从启动到停止的时间不能大于6s，卷曲长度为30m时变频器从启动到停止的时间不能大于9s。由于用户要求停止后定长切割，在牵引轮上安装有编码器用来测量长度，所以系统要jingque停止。 电梯是高层楼宇、公用建筑以及工矿企业中不可或缺的乘运工具。电梯门是电梯系统的出入通道。自动化电梯门的安全稳定jingque运行性能是评价电梯系统功能和划分电梯等级的重要技术指标。中国国家标准GB7588-1995《电梯制造与安装安全规范》强制规范包括电梯门机在内的电梯系统制造安装质量。电梯门驱动控制系统的使用安装数量巨大，是现代建筑的重要自动化技术。    2 门机系统    电梯门机是用来控制驱动电梯厅门和轿门的开闭动作的机电一体化伺服系统。对于一部电梯而言，门机数目=厅门（楼层）数目＋1（轿门）。    门机系统由电机驱动机构和电气控制系统组成。广泛使用的自动门机采用电机为动力，通过减速机构和开门机构带动轿厢门做开闭运动。减速机构由两级三角带传动减速，第二级减速的带轮就是曲柄轮，其通过连杆和摇杆带动轿厢左右两扇门运动，曲柄轮顺，逆时旋转180度，能使左右两扇门同时开启或闭合。电梯门分轿厢门与厅门两部分。轿厢门有门机马达、到位开关、门锁开关、安全光电等，厅门电气上有门锁开关信号，在轿厢门带动下开启关闭。    先进的门机系统使用变频门机与旋转编码器等组成运动控制系统。变频器控制交流异步电机驱动开门机。控制器采用具有通讯功能的PLC控制技术，为电梯智控制技术的升级提供广阔的空间。    3 台达门机控制驱动系统    传统的变频门机电控方式是控制器+变频器结构。台达针对电梯门的特点，开发了VFD004M21W-D门机专用系统，台达门机专用变频器是根据电梯门机特点而专门制造，主要应用于电梯自动门及各种自动门的控制场合。台达门机专用系统一体化集成控制器的变频器，如图片1所示。VFD004M21W-D可以为电梯制造商和建筑业主节省成本和安装空间。 图1台达一体化专用门机控制驱动器图2台达门机控制系统电气原理点击此处查看全部新闻图片    3.1VFD004M21W-D应用设计    FD004M21W-D门机控制系统电气原理参见图2。开关门机械挡块在2个极限位置内左右移动，由于挡块上安装一颗永磁铁；当挡块在不同的位置，4个双稳态开门状态相应输出4个不同的信号，此4组信号输入给变频器。变频器从而判断门的当前位置，给出对应的速度矢量驱动曲线，控制门机执行开门到位、开门减速、开门加速、关门加速、关门减速、关门到位等运动动作。速度矢量驱动曲线如图3所示。开门时序如图4所示。关门时序如图5所示。    图2中，FWD(关门启动)可以做到脉冲信号控制；REV(开门启动)可以做到脉冲信号控制。    3.2VFD004M21W-D参数设置    （1）00-09----5：控制模式四，专为双稳态开关控制模式。    （2）00-12----1：运转信号由外部端子有效。    （3）02-01----1.7：电机额定电流（A）    (4)02-02----0.68:电机无载电流(A)    (5)02-04----6:电机级数    （6）时间设定：开门加速时间；开门减速时间；开门保持力矩（根据电机而调整）；开门到位至保持转矩准位设定（根据电机而调整）；开门力矩保持时间；关门加速时间；关门减速时间；关门保持力矩（根据电机而调整）；关门到位至保持转矩准位设定（根据电机而调整）；关门力矩保持时间。    （7）多段速设定：MI1；MI2；MI3；MI4；MI5（多光幕信号）；关门到位；开门到位。    图3速度矢量驱动曲线图4开门时序点击此处查看全部新闻图片    图5关门时序图点击此处查看全部新闻图片    4 结束语    台达一体化电梯门机控制器大大简化了门机的机械结构。采用的传动电机结构简单、免维护、使用寿命长，实现了门机的全电动控制。在几万次的可靠性试验中无故障发生，用户反映良好。