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检品机是一种具有高精度、高灵敏度的复卷、检品设备。适用于卷筒状的印刷薄膜、复合薄膜及卷筒纸制品的印刷、涂布、复合后的全自动品质检验,也可用于上述材料的复卷,是印刷、涂布、复合等工序必不可少的检验设备。
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二 系统选型设计
2.1触摸屏选型设计 本系统选用的是艾默生EZ600-TT06P型 5.7 寸触摸屏, 显示色彩为64K色,解析度为 320×240像素。 按键包括 1 个清单键和 5 个使用者定义的功能键。 此外还有三个 RS232、RS422 和 RS485 的通讯接口, 以及 2个 USB连接口。 內建的 CF 卡插槽可以让您扩充历史记录和配方,以及进行数据备份。 前盖为 IP65 等级,这样对于任何方向的低压水流沖洗,它都能提供保护效果。 2.2 PLC选型设计 系统选用了艾默生EC20-1614BRA可编程控制器,作为主控单元,主要用于实现的逻辑控制功能;外加一个EC20-4DA模拟量输出模块作为扩展模块,主要用于实现系统的线速度设定和张力给定功能。 EC20是艾默生推出的高性能小型PLC,具有极快的运算速度,和12K步的大程序容量,并且自带两个通信口,一个通信口用于与触摸屏通信,实现系统的参数设定与状态显示功能,另一个通信口用于与变频器通信,实现变频器运行状态的读取,以及参数设定功能,这样大大降低了用户成本。 2.3 变频器选型设计 系统选用了艾默生EV6000变频器,用于系统的驱动及张力控制功能。 EV6000是艾默生最新推出的一款创新型平台产品,集自主研发的无速度传感器矢量控制的核心算法技术、伺服定位控制技术、EMC技术和可靠性技术的优势与一身,使之在性能上有了质的飞跃。 EV6000高性能矢量控制变频器拥有超大功率范围,可以从0.4到250kW之间进行选择,而它的最高输出频率也可高达1000Hz。EV6000可以实现无PG矢量控制和有PG矢量控制驱动永磁同步电机,而且在无PG矢量控制时,能在0.25Hz下可以满足200%额定负载突变时转矩能快速地响应和稳定运行,能满足众多低速大转矩应用要求,在变频低频脉动技术难题上迈出了一大步,处于国际领先水平。 |
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三 系统介绍
3.1 系统原理介绍 图一 系统原理图 (1) 触摸屏:通过触摸屏,用户可以对工作速度、运行张力、料卷直径等参数进行设置;并且,通过触摸屏,可以显示设备的当前运行状态,并对当前的故障信息进行显示,以便用户作进一步处理。 (2) EC20控制器:该控制器是艾默生公司的高性能控制器,它是整个系统的控制中心,协调外围设备的动作,并按用户设定的工艺控制设备的运作。通过EC20-4DA模块对变频器作张力给定和频率设定。 (3) 变频器:本系统采用EV6000变频器做收放卷控制,通过该变频器可保证检品机械的张力恒定、速度稳定,是整套系统的控制核心部分。 3.2控制流程图 3.2.1系统正常启停流程: 图二 系统正常启停流程图 正常启停流程主要是用于用户查找产品缺陷,当发现缺陷时,用户通过按钮记录当前位置,以备查找;难点主要是在于加减速,以及零频时张力的控制。 3.2.2检查点启停流程: 图三 检查点启停流程图 检查点流程主要是用于缺陷的查找,这也是该设备的最重要的功能之一,本系统是通过硬件中断的方法记录缺陷的位置的,所以,可以比较准确的发现缺陷的位置。由于本过程涉及到多次启停,而且在任何速度下都要保持张力稳定,所以对变频的张力控制性能要求很高。 3.3电气原理图 图四 张力控制示意图 图四是整个系统的张力控制示意图,EV6000作为主驱动,控制整个系统的运行,EV6000张力控制用变频,驱动收/放卷电机,通过张力传感器反馈回来的张力的大小,做闭环控制,以保证整个系统的张力恒定、速度稳定。利用编码器与变频器作闭环控制,使变频器可以在高速度精度和恒张力下运行,同时PG3把信号送给EC20,由PLC计算当前的运行速度、距离等数据。 PLC实现传动点的协调控制,逻辑控制处理。PLC实现线速度,运行命令传递到变频器,并收集变频器的运行状态。同时传递变频器参数修改信息。 选用EV6000张力控制专用变频器实现放卷和收卷控制,选用EV6000高性能矢量控制变频器实现主牵引控制。变频器以闭环矢量控制运行,安装脉冲编码器(PG),编码器信号类型:集电极开路输出型; 收、放卷变频器工作于张力闭环速度模式,EV6000自带卷径计算功能和断带检测功能。 为了保证系统的快速起停要求,尤其是急停的技术指标。变频器都需外接制动电阻。 3.4电气配线图 3.4.1 主驱动变频器接线图 图五 主牵引变频器接线图 变频器通过端子进行起停运行控制,运行方向设定,运行速度设定,故障停机和复位处理。 3.4.2 收、放卷变频器接线图 图六 收、放卷变频接线图 变频器通过端子进行起停运行控制,运行方向设定,张力给定设置,张力方向设定,运行线速度设定,收、放卷模式设定,初始卷径复位,故障停机和复位处理。 四 参数设置 1 牵引变频器参数设置 牵引电机选用的是艾默生高性能变频器EV6000-4T0220G,以下是该变频的主要功能码设置。 2收、放卷变频器参数设置 收放卷电机选用的是艾默生高性能张力专用型变频器EV6000-T-4T0370G,以下是该变频的主要功能码设置。 |
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五 调试步骤及注意事项
----检查电气接线; ----脱开负载,进行电机参数调谐; ----某一确定速度下,用测速器对电机和卷取辊进行速度测试,根据测试结果计算各传动点的传动比并设置; ----设置基本参数,试运转,观察电机运行方向,调整到正确的方向; ----穿料,带料调试,根据效果合理调整各参数设置,直到符合控制要求; ----在机台规格所规定的线速度范围内,从最低线速度到最高线速度进行试车运行,观察控制效果,根据需要调整参数; ----在空芯卷径和最大卷径之间试车运行,观察控制效果,根据需要调整参数; ----参数备份,上传到操作面板,并记录‘ 六 结束语 检品机控制系统是一种对张力要求较为严格的电气控制系统,无论是在零频,还是在高速运行状态下,EV6000张力专用变频器均表现出极为优良的张力控制性能,最小张力可以控制到1.0kg,而保持张力的恒定,该方案对其它类似的张力控制系统具要重要的参考价值。 |
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