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《460毫米幅宽成卷钢板校平剪板机.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、460毫米幅寬成卷鋼板校平剪板机台達自動控制系統解決方案摘要:從煉鋼廠生產的460毫米幅寬的成卷鋼板一般需要經過校平和分剪為客戶所需的板材才能銷售;本方案為校平分剪机控制系統,采用普通异步電机和變頻器的結构,用台達增量式編碼器測量長度,用台達EH系列PLC控制,實現低成本的准确裁剪;此類設備一般用于鋼厂和鋼材庫房的精度5毫米左右的分剪設備,對于其他的間歇式裁剪系統經适當修改也可适用;關鍵詞:定長剪切,PID异步電机快速定位算法,變頻器通訊,編碼器中達電通電通股份有限公司机電事業部成都分公司一、生产工艺介绍：生产工艺流程如下图1所示：图1：工艺流程图此生产线系统由五个部分组
2、成。送料机、校频机、切板机、皮带部分和堆放成品部分。原材料卷板(約3-5毫米后的鋼板)经送料机压平后送料，经过四米长地坑缓冲后进入校频机定位，定位完成后切板机裁切成成品最后经皮带送出包装。操作人员可以通过手动启动、停止各部分电机。自动运行中，地坑中的光电开关根据钢板下垂程度来通断送料机，以便和校频机速度相匹配，操作人员通过文本显示器输入每刀长度与刀数。系统按所设定的运行，节距一般为2米，精度要求5mm之内。速度要求每分钟8张左右。二、工藝數据和分析：1.工藝數据情況送料机功率：7.5Kw；校频机减速点机功率：3.7Kw；减速比：15：1；切板机电机功率：4Kw；皮带传送电
3、机功率：3.7Kw；校频机滚轴直径：108mm；编码器解析度：500ppr；送料机最高速度：25m/min；切板机速度：60次/min；原料钢板厚度：3mm；宽度：小于460mm；缓冲地坑：4米长，3米深。2.傳統的實現方法及其缺點:一般此類設備采用直流調速系統,系統笨重,耗電量大,調試複雜,維護成本很高,在定位控制上面,采用讀取行程開關信號后預減速配合气壓制動的定位方式,剪切效率很低,誤差較大,隨著自動控制技術的發展和變頻調速器的技術的提高,更先進和更快速的分剪成為可能;一、台達的控制方案〈一〉总述采用文本显示器TP02G作为指令和数据上行下达的窗口；人机界面和DVP1
4、4ES00R通讯，数据和指令经过PLC控制现场设备；本系统采用编码器、PLC、变频器来完成定位达到要求。采用500PPR的台達编码器与滚轴直连来准确检测记数位置。采用3.7Kw减速比为15：1的减速电机来驱动校频机。用电磁抱闸来克服定位完成时钢材的惯性运动。在這樣的定位系統中,我們采用動態PID連續定位算法,這是我們自創的算法,這使得處于速度模式的變頻器可以控制异步電机非常准确的定位,在這种算法下,變頻器的給定轉速處于動態狀態,由PLC的RS485接口与变频器通讯完成，以低成本方式取代原來需要交流伺服才能完成的功能,实现了准确的节距控制；现场设备的各类信号反馈到PLC，实
5、现安全控制；整体控制框图如下图2：〈二〉关于本控制方案的数据计算滚轴直径为108mm，周长为3.1415*108=339mm。编码器采用2倍频计数，那么编码器计数的精度为339/1000=0.339mm。切板机每切一次的时间为1s，滚轴带动原料要求以30m/min的速度可以满足要求：按每块加速到最大速度时间2s，减速到0时间2s计算。一分钟内有60-8-4*8=20s在最高速运行。一分钟内运行距离：20*30/60+30*4*8*0.5/60=18m，可以满足每分钟2*8=16m的要求。PLC的计数频率：（30*1000/0.339）/60=1475HZ<3KHZ。用台达
6、ES系列的PLC可以满足要求。采用额定转速为1450转/分、15的减速比的减速电机，速度：1450/15=96转/分。滚轴轴径108mm。线速度：3.1415*108*96/1000=32.7米/分。大于上面计算的最高速度30米每分。因此是可以满足要求的。设定的参数和PLC自动修正的数据存放于PLC的掉电保持区（EEPROMAREA），可以保证数据不会丢失；人机界面具备电池后备数据保持区（64KBYTE），可以存放重要的过程历史数据；同时人机界面对PLC的数据作二次处理，如报警记录和显示等；可根据客户的要求进行设计；〈三〉设备控制方式设有各个部分电机操作按钮及急停按钮，有
7、手动、自动选择，人机界面（文本显示器）放置与现场，方便随时操作、更改参数。PLC放于现场，减少电缆敷设量，同时缩短人机界面与PLC的通讯距离，提高通讯可靠性；变频器和变、配电设备放置与信号设备远离，尽量减少信号设备与控制柜之间距离，防止强电对信号干扰，提高精度。〈四〉电器配电柜说明1．配电系统对各回路均单独控制，设计有循环风冷、和备用电源，备用按钮，指示，检修方便，改造方便；2．现场电源和联锁电源以及低压供电系统均设计有空气开关，防止电源短路的互相影响；3．五线三相供电，配电柜中性线和地线分开有利于抗干扰和操作人身安全；〈五〉
