西门子模块6ES7216-2BD23-0XB8售后无忧

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西门子模块6ES7216-2BD23-0XB8售后无忧  1 引言      铝箔纸压花机是针对纸张深加工而开发研制生产的一种高科技设备，主要用于各种纸张、印后纸张、铝箔纸等材料的压花、 分切及复卷 ，广泛地应用于印前、印后纸张等材料的深加工工业。压花形式为气压式卧压辊压花 ，花纹深度一致； 花辊可根据需要随时更换花型；收放卷有采用磁粉离合器及制动器方式，也有采用变频器控制的方式，操作十分简便，整机张力高度恒定控制。铝箔纸压花机整机参见图1。图1 铝箔纸压花机外形图      2 压花工艺原理      原料为圆柱状铝箔纸压花卷材安装到放卷辊上，卷材通过雕花滚筒模具的压制，将事先要求的图案压在铝箔纸上，然后通过收卷辊收卷成为圆柱形成品。成品卷取采取的方式是通过台达DOPA58CSTD触摸屏来设置初始力矩（放卷变频器以及收卷变频器），然后依靠PLC（台达DVP16ES00R）编程设计规划好的程序来检测线速度以及收放卷卷径的大小，通过卷径的不同变化来改变给定变频器的速度控制信号，补偿卷径变化引起的力矩变化，实现恒转矩成品卷曲。收卷变频器和放卷变频器工作在转矩控制模式，压花变频器工作在开环矢量模式。原理示意图如图2所示。图2 卷取原理示意      3 台达力矩变频电气设计      客户处的铝箔纸压花机设计时的高线速度160米/分，台达推出的VE系列变频器功能和性能上完全能够实现恒转矩控制，通过调整参数以后机器已经能够正常运行，并且效果让客户也很满意。     3.1 电机规格      力矩放卷电机：ABB QABP160M6A 380V/17.9A/5-50HZ恒转矩50-100恒功率/7.5kw，电机风扇380VAC，电机轴端编码器+12V/A/B/512ppr。 压花电机：曲阜金升电机 380V/11.5A/50HZ/5.5KW/4极/5-50HZ恒转矩50-100恒功率，电机风扇380VAC      力矩收卷电机：ABB QABP132M4A 380V/7.5KW/15.8A/50HZ/5-50HZ恒转矩50-100恒功率，电机风扇380VAC，电机轴端编码器+12V/A/B/512ppr。      3.2 台达恒转矩传动控制系统配置      台达触摸屏DOPA58CSTD；      PLC台达DVP16ES00R（配套扩展4DA/4AD模块）；      放卷变频器VFD075V43A-2（配套制动电阻780W/75ohm）；      收卷变频器VFD075V43A-2（配套制动电阻780W/75ohm）；      压花变频器VFD055V43A-2（配套制动电阻520W/100ohm）。      3.3电气原理设计      电气原理参见图3：电气接线图。 图3 电气接线图      4 VE系列变频器力矩控制参数      4.1变频器参数的设置过程      （1）收卷变频器的参数设置      将变频器带空电机作VF运行，并且察看电机运行状态（输出电压/输出电流/实际转速）：      将变频器指令频率设置到50hz，察看r状态为+1490rpm。      将电机参数写入到变频器对应参数：      做电机自整定，并且将控制方式更改为向量控制FOC+PG，运行看是否正常；      电机动态整定后电机参数如下表：      调整控制方式并且从0-50hz运转，察看电机状态正常（输出电压/输出电流/电机转速）      控制方式改为转矩控制TQR+PG，并且调整相应的转矩参数以及外部端子功能：      （2）放卷变频器的参数设置      将变频器带空电机作VF运行，并且察看电机运行状态（输出电压/输出电流/实际转速）：      将变频器指令频率设置到50hz，察看r状态为+995rpm。      将电机参数写入到变频器对应参数：      调整控制方式并且从0-50hz运转，察看电机状态正常（输出电压/输出电流）：      调整相应的参数以及外部端子功能：      如果运转过程中出现力矩不足问题，可以将参数05-25改为2。      4.2 运转状态纪录（线速度设定为160）      （1）收卷卷径小时（76mm）：      （2）收卷卷径大时（1000mm）：      根据测试数据，不论是控制收卷，放卷还是压花的变频器，在满卷和空卷的整个工作的过程中，输出电流都在变频器额定电流以内，母线电压也处于很安全的范围，变频器应该能够长期工作。      5 结束语      经过长期运行设备运行稳定，VE变频器在功能和性能上完全能够满足铝箔纸压花机的力矩控制要求；力矩控制无论在启动，停止还是在运行过程中输出都非常稳定，无抖动现象，效果达到设计要求，项目具有在纸张、纺织、线材等卷取类设备电气传动领域推广应用前景。1 引言　　【塑料封切机】是加工塑料包装袋不可或缺的机械设备；定位精度、速度和稳定性直接影响到所生产胶袋的质量和生产效率。为了提高设备的可靠性和提升设备的生产效率，中达电通开发了自动控制封切机系统，以PLC、变频器、伺服、人机界面，取代旧有复杂的“继电—接触器及刹车离合器等控制机构”，使客户在原有的成本上，得到更高的价值服务。该系统是中达电通又一个典型的系统整合成功应用案例，整个系统根据台达产品在系统整合方面的特点,采用台达DVP-ES PLC、台达VFD-A变频器、台达ASDA伺服驱动器及台达DOP-A人机界面；在保证工艺控制要求的情况下，大大提高了系统效率(生产效率)，同时亦为客户降低了维护成本及采购成本 ( One Stop Shop Order )，为用户提供了高附加值的解决方案。本系统主要效能包括：（1） 效率提高（2） 生产良品率提高（3） 封切精度提高（4） 方便调适（5） 运行平稳（6） 操作简便2. 工艺简介2.1. 工艺说明:　　主要工艺过程包括三大部份：送料、封切、出料(成品).　　主要过程为封切动作,主要有以下几种情况: 白袋封切运行、色标封切运行与回切封切运行，主要工艺详述如下:1. 白袋封切运行工艺：2. 系统上电3. 温度控制设备会先调节封刀的温度，使封刀的温度达到设定的需要,手动调整切刀的位置,达到封切长度的需求。4. 调节变频器使送料、封切速度及出料的速度达到产量要求,一般情况由变品器速度决定封切速度,工艺中要求封切中变频器单个运行速度一定要大于伺服送料速度。5. 调整送料直流电机速度,使送料速度与变频器速度配合,通过直流电机的速度达到一定的张力控制,保持原料的平直.6. 自动运行模式· 变频器通过机械连杆装置使送料、出料、封切的速度达到协调控制,送料与出料同步进行。· 封切刀在主电机通过机械传动装置控制封切刀上下往复运动· 封切完一个胶带，通过传感器触动PLC对封切工作计数一次· 当系统接到人机界面或控制盘上按下停止键,系统会立即停机,封切刀会停止运行回复到高位处,方便手动排除故障,取出问题的胶带.· 在系统设定的批量生产个数将到达前，系统会提示报警，到达批量生产个数系统将自动停机并将计数值清为零；待系统停机达到继续运行时间，系统会继续自动运转(不需按激活按钮)，从新开始计数。手动运行模式· 手动运行工艺与自动运行工艺要求一样，唯一差别在于如果系统设定在手动运行模式,则当批量个数到达后,系统会自动停机,需要再次按下激活按钮后,系统才会再次运行。(2)色标封切：1. 色标封切的工作原理与白袋运行原理相似，也是封切刀在低位时伺服电机驱动出料辊夹着塑料薄膜带以系统设定的塑料袋长度转动一次。2. 色标封切与白袋运行的差异在于色标封切时，会产生累积误差,累积误过大时会影响到塑料袋封切的品质,所以色标封切到达一定的累积误后,就要进行停机及误差俌正。3. 色标封切 - 封切刀到达低位点时,系统会自动对批量计数一次，同时每追到一次色标信号时计数一次(当没追到色标信号时，追色不计数，)批量的计数次数与色标的计数次数的差值等于设定的追色误差次数时，系统停机且报警。4. 追色理想的情况是使用色标信号来控制封切及停机,这样可以做到封切没有累计误差；由于封切机对精度要求0.5mm，一方面强调速度，故可以根据客户需求自行选择.(3) 回切功能:1. 系统回切功能的目的是为了防止”在封切时由于温度太高导致塑料袋溶化与辊轮相粘,造成下次送料在切刀处堆积”的缺失。2. 当系统设定为回切功能开始送料时,伺服先会反转回切设定的长度距离后停止,然后再正转 ”回切长度和设定袋长距离之和”后停止。3. 回切运行时，需在人机上设定的口袋长度,采用回切会降低系统精度,所以使用过程中我们将回切速度开放给客户,以利客户调整速度改善精度.2.2. 工艺规格要求1. 10-900mm胶袋，生产约140-60个/分钟。2. 长度误差在0.5mm内。3. 胶袋封口处温度线，需结实耐拉。4. 既可定长封切，又可追色封切并具有回切功能。5. 追色封切时，连续在设定误差次数内检测不到色标信号，要自动停机报警。6. 要有预警功能（即生产快到设定批量时，要提示警报）。7. 封切刀电机调速，送料电机调速，出料电机、伺服电机调速功能。8. 自动/手动模式运行,具有手动调试功能。3系统简介　　根据封切机系统的特点和功能要求，将整个系统主要分为控制系统、伺服驱动系统、监控系统、变频器调速系统四大部份。1. PLC控制系统　　控制系统采用台达DVP ES系列的PLC作为主控核心，台达DVP-14ESPLC 具有8个输入点及6个输出点，该PLC主机自带两个串行通讯口，一个为RS485通讯口另一个为RS232通讯口。　　选用ES PLC的原因：1. 在原有的成本基础上，提供高厂商产品的附加价值。2. ES PLC 俱有的双通讯口,可以运用通讯的方式，简化系统程序以及配线,完成系统整合与控制。3. PLC对伺服的控制是以通讯的方式完成，而不是由传统的PLC发送脉冲的形式来控制伺服；以通讯的方式对伺服位置、转速、、等参数进行设定与控制,具有jingque度高,成本低的特点。4. 与台达伺服、人机界面．．等产品，可透过通讯及内部协议，更强化了工作效率。5. 台达伺服特有的定位功能,是我们实现封切机单轴控制的关键。台达伺服编码器10,000线以及伺服内部自带定位模块的功能，使我们在同等精度的情况下,PLC的运行速度能远远高于其它品牌PLC；同时因为伺服俱有输入\输出的灵活定义性能，省去了PLC对的定位需求，也使开发过程变得简单、容易。　　整个控制系统是以PLC的输入输出实现逻辑控制,通过通讯来实现对伺服的控制、人机命令的执行及状态的显示。PLC 系统架构图PLC I/O点规划表监控系统 -- 人机界面　　台达人机界面采用先进bbbbbbs RTOS的技术，系统俱备多任务及实时性的功能，所以比传统单工系统人机界面俱有速度快、响应快及稳定性高等优势。　　本系统使用台达DOP-A系列5.7”单色人机界面，对系统进行操作、监控制和参数的设置，主要的工作包括：1. 运行模式选择(手动、自动)2. 控制功能(运行,停止,寸动前进,寸动后退,清零,追色,补码,回切功能选择)3. 参数的设置(封切速度、批量、停机时间、总数、切带长度、封切速度、误差次数)4. 监控及报警讯息　　人机界面操作方便，故障、报警信息简要明朗，通过人机界面可以大大方便操作员对塑料封切机的控制,提高生产效率。人机主要画面参考如下:伺服驱动系统　　台达ASDA系列伺服由低惯量100W到中惯量3KW产品齐全，其功能除了传统伺服驱动位置控制、速度控制及扭力控制外，更开发了伺服驱动的新技术—强健性控制；所以ASDA系列伺服俱有响应速度快、低转速具有高刚性而且非常稳定运转等优异的特性。　　伺服系统是封切机的执行机构，它的好坏直接影响到切袋的精度和系统的稳定性。本系统充分展现了台达伺服系统的优势 – 【通讯能力及内含NC控制器的功能】，PLC通过通讯的方式与ASDA伺服进行控制，达到高精度、高速度的要求。变频器调速系统　　变频器调速系统主要是对系统的送料速度、封切速度、出料速度进行调节控制，使送料、封切、出料达到很好的协调工作。本系统由成本和操作人员的习惯考量,仍采用了旋钮式的变频器调速装置,此方案俱侑有方便、直观的特点。其它辅助系统　　系统其它辅助系统还包括温度控制系统和气动打孔装置。温度控制系统采用了简易温度控制调节系统，通过调节温度盘的旋钮,可以调节到用户需要的恒定温度,该系统具有方便调节、价格低廉、恒温性好、、等特点。气动打孔装置主要是对塑料包装袋(有的食品包装袋需要打孔)进行打孔，通过安装在轮轴上的位置传感器，当轮轴转到设定的位置后，信号会触发气阀打开，完成打孔的动作。4． 操作与调试1. 机械设计时，需要满足:2. (主)变频器频率工作在60Hz时，切刀与封刀来回往复运动达140次/分钟。3. 在满足伺服电机的实际连续运行转速要小于或等于其额定转速及其它特性的要求下，伺服机构的传动比及出料辊的外径的合理设计是满足工艺要求（1）的关键。4. 伺服传动机构采用同步带传动，伺服编码器脉冲数为2500P/R，故其本身误差远远小于0.5mm，引起定位误差较大的真正原因是由于伺服电机起停不够平滑，或者由于送料端的送料速度小于出料辊的出料速度，造成出料辊与塑料薄膜之间的相对滑动；故需要根据伺服电机的起停速度调整合适的加减速时间，调整送料变频器频率使其送料速度要大于出料辊的出料速度，调整结果要以出料辊与塑料薄膜之间不发生相对滑动为准。5. 温控器的设定温度一般设定在200℃左右，根据主电机的转速高低适当微调温控器的设定温度 (以胶袋封口处结实耐拉为合格的标准)。需注意当主电机转速较快时，封刀上下往复运动快，封口时间短，若封刀温度偏低，会导致胶袋封口处不牢；当主电机转速较低时，封口时间长，若封刀温度偏高，会导致胶袋封口处烫穿。6. PLC程序根据伺服机构的机械传动比、伺服驱动器的电子齿轮比、伺服电机编码器的线数以及出料辊的周长，可计算出伺服驱动器接收一定数量的脉冲时，伺服电机就驱动出料辊转动带出一定长度的胶袋`。如此即可实现定长控制。7. 色标封切时，PLC若在设定批量内检测不到时色标累计达到设定的保护值，PLC需停止各电机运转，并提示报警。8. 当回切功能运行开时,需确认设定回切长度是否工作正常及切袋是否准确完善。9. 外接旋钮调位器可对主电机、送料电机、出料电机进行调速；人机界面上伺服速度的设定值可对伺服调速。10. 系统包括:自动运行模式、手动运行模式及手动调试模式；自动/手动运行模式为生产操作模式，手动调试模式在调机或维修时使用。5． 本系统使用以下产品（1） 台达ES系列 PLC ( DVP-14ES)（2） 台达A Type变频器 ( VFD007A23A /VFD004A23A )（4） 台达ASDA系列伺服（5） 台达DOP-A人机界面（6） SICK公司KT5-2 色标感应器（7） 温度控制盘（8） 气动打孔装置