匯川PLC在橫切機(jī)上的應(yīng)用

時間：2020-01-05作者：廣州萬緯電子科技有限公司瀏覽：1934

隨著包裝行業(yè)的迅速發(fā)展，包裝生產(chǎn)效率逐年提高，作為包裝行業(yè)關(guān)鍵的機(jī)型——橫切機(jī)，在控制系統(tǒng)上也要求越來越苛刻，既要實現(xiàn)**的裁切長度又要滿足很高的裁切速度，其難點在于當(dāng)物料處于高速運(yùn)動狀態(tài)時，切刀的動態(tài)控制需要較高的運(yùn)算速度和較高的跟蹤性能。傳統(tǒng)的變頻器控制方式主要有幾種：一是通過變頻器的操作面板來控制，二是通過變頻的控制端子控制。這兩種方式的變頻器參數(shù)檢測都是通過指針式儀器儀表進(jìn)行各項運(yùn)行參數(shù)的讀取，依賴多個指針式儀表使系統(tǒng)的體積龐大，線路連接復(fù)雜，維護(hù)困難，參數(shù)設(shè)置也麻煩。


二、系統(tǒng) 組成

結(jié)合工藝要求，現(xiàn)采用HMI+H2UPLC+匯川**變頻器作為主控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用二級控制結(jié)構(gòu)，觸摸屏負(fù)責(zé)接受用戶指令及監(jiān)控當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)，觸摸屏的使用則為整個控制系統(tǒng)提高了靚號的人機(jī)操作界面。下位機(jī)采用PLC控制系統(tǒng)，利用PLC響應(yīng)各種加任務(wù)和調(diào)試任務(wù)，控制伺服，變頻器完成加工任務(wù)。采用此系統(tǒng)可提高整個控制系統(tǒng)的**性。對提高控制精度和增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力等起到重要作用。


三、產(chǎn)品功能

在實現(xiàn)橫切功能時，對于當(dāng)前速度、長度等各種參數(shù)的運(yùn)算要求速度快，以達(dá)到系統(tǒng)控制的**，并做出**響應(yīng)。匯川的H2U系列PLC采用的是32位的CPU，使復(fù)雜的功能指令速度較快，浮點數(shù)運(yùn)行指令僅需32US。

匯川H2U系列的PLC具有實時更改當(dāng)前脈沖發(fā)送量的功能，當(dāng)采用色標(biāo)定位時，可以實現(xiàn)即時更改脈沖發(fā)送數(shù)。例如：當(dāng)色標(biāo)信號觸發(fā)PLC中斷，馬上將當(dāng)前執(zhí)行的高速脈沖指令目標(biāo)脈沖只更改為當(dāng)前已發(fā)送脈沖數(shù)+檢測到色標(biāo)還往前脈沖數(shù)。這樣不經(jīng)過掃描周期達(dá)到色標(biāo)到后往**段長度的目的，大大提高了控制的精度。

匯川變頻器的底層模塊是**電機(jī)控制模塊，它包含V/F、無速度傳感器矢量控制（SVC）和矢量控制（VC），主要完成對電機(jī)的**控制與*保護(hù)，它可以通過模擬量通道、PWM脈沖，MODBUS通訊等方式來控制變頻器頻率，還可以通過編碼器接口，進(jìn)行閉環(huán)矢量控制。


四、基于匯川**變頻器與H2U PLC控制的方案

根據(jù)工藝要求，同時結(jié)合龍灣機(jī)械提出的功能，在保持原有系統(tǒng)具有的功能時，將送料及輸料帶連接在PLC上，通過PLC來控制橫切機(jī)的每個環(huán)節(jié)。

送料端，利用磁粉離合器實現(xiàn)張力控制，通過角度電位計將0~10V的模擬心海傳給屬兔PLC的3A卡的模擬量輸入端，PLC通過當(dāng)前卷徑，自動調(diào)節(jié)3A輸出的模擬量0~10V，以此達(dá)到控制送料端的張力大小穩(wěn)定。網(wǎng)址：

送料系統(tǒng)，使用者通過觸摸屏輸入送料長度及速度，之后由PLC計算發(fā)送響應(yīng)的頻率及脈沖量。

切刀系統(tǒng)，切刀變頻器根據(jù)送料速度做出變化，當(dāng)送料定位一旦完成，變頻器馬上驅(qū)動切料馬達(dá)切料，切刀下限位導(dǎo)通時反轉(zhuǎn)回刀，直到上限位道通后，伺服拉料進(jìn)行下一動作。

輸送系統(tǒng)，通過參數(shù)設(shè)定每張料的間隔距離，能結(jié)合每個送料速度，PLC自動計算調(diào)制接料變頻器的運(yùn)行頻率。

接料系統(tǒng)，按HMI上設(shè)定的參數(shù)要求，自動接收了設(shè)定張數(shù)后下降設(shè)定的位置。同時插標(biāo)也在設(shè)定的張數(shù)后做出插標(biāo)動作。（整個控制圖如下：）

PLC控制變頻器頻率可采用三種模式：模擬量，通訊，PWM

1、采用模擬量控制：

    匯川PLC通過模擬量模塊H2U-4DA，將各融到的模擬電壓分別傳送到變頻器控制端子，根據(jù)設(shè)定變頻器的較大頻率famx與較小頻率fmin則與PLC模擬量0~10DCV形成線性的比例關(guān)系。從而達(dá)到PLC控制變頻器頻率的功能。該控制方式成本較高，但響應(yīng)速度比較快，抗干擾性強(qiáng)。

2、采用通訊控制

    匯川PLC具有兩個通訊口，一個通訊口可以鏈接觸摸屏，另一個可以作為MODBUS主站與變頻器通訊。通過RS485接線，利用PLC發(fā)送通訊指令，修改變頻器當(dāng)前運(yùn)行頻率。該控制方式，利用匯川PLC則不需要額外增加費(fèi)用，但采用通訊方式控制有一定的距離限制，抗干擾能力視現(xiàn)場情況而定，同時，采用通訊控制具有一定的延時。

3、采用PWM脈沖控制

利用高速脈沖輸出點，可以通過按發(fā)送一定周期的脈沖，修改脈沖的占空比，與變頻器設(shè)定的較大，較小頻率相對應(yīng)。匯川變頻器具有PWM脈沖控制變頻器頻率的功能。變頻器通過設(shè)定的時間 ，對接受到的脈沖占空比進(jìn)行檢測運(yùn)算，相應(yīng)修改當(dāng)前頻率。

匯川H2U系列的PLC自帶三軸脈沖控制及倆個兩個通訊口，PLC用高速脈沖輸出控制伺服速度及長度定位，送料變頻及輸送變頻器采用PWM脈沖控制頻率，切刀變頻器則可以通過電位器設(shè)定頻率。 

 


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