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文檔簡介
1、題目: PLC 實現(xiàn)恒線速卷繞系統(tǒng)設(shè)計摘要 卷繞系統(tǒng)是一種常用的控制系統(tǒng),廣泛應(yīng)用于塑料收卷、鋼鐵、包裝、造紙、印刷、 染織等生產(chǎn)過程中。 它要求系統(tǒng)能連續(xù)地控制料帶再設(shè)備上運行時的張力, 并且要在規(guī)定 的速度范圍內(nèi)能有效控制, 包括加速、 減速及勻速運行。 工業(yè)生產(chǎn)上常采用閉環(huán)張力控制 系統(tǒng),由張力傳感器直接檢測料帶的實際張力值, 然后把張力值轉(zhuǎn)換成張力信號反饋給張 力控制器, 通過與預(yù)先設(shè)定的張力值進行比較, 計算出控制信號, 自動控制執(zhí)行單元即使 實際張力值與給定張力值相等,從而達到張力穩(wěn)定的目的。本系統(tǒng)主要以 PLC 為控制核心,組態(tài)軟件作為監(jiān)控層,對系統(tǒng)的信號進行采集和控 制。放卷采
2、用磁粉離合器的被動放卷張力控制方式,主牽引采用三菱 FR-A540-1.5K 變頻 器控制交流電動機進行牽引驅(qū)動, 收卷采用常州宏大 HVSG 三相直流可控硅調(diào)速裝置驅(qū) 動直流電機進行主動收卷張力控制方式。在放卷和收卷中均使用三菱 LE-40MTA-E 張力 控制器產(chǎn)品對張力進行檢測和控制。 在生產(chǎn)運行過程中為了防止產(chǎn)品在卷繞過程中產(chǎn)生偏 移,放卷時利用氣動 液壓自動糾偏裝置, 收卷時應(yīng)用光電糾偏裝置對其進行調(diào)整。 這 樣使得生產(chǎn)工藝更完善,產(chǎn)品質(zhì)量更好。關(guān)鍵字: 卷繞系統(tǒng);張力控制;恒線速; PLC目錄第一章 收、放卷張力控制應(yīng)用概述 3.1.1 行業(yè)應(yīng)用 3.1.2 收、放卷張力控制分類
3、4.共 33 頁 第 1 頁1.3 卷取方式分類比較 5.1. 4 分設(shè)計選用 5.1.4.1 放卷方式的選用 5.1.4.2 收卷方式的選用 6.第二章 卷繞系統(tǒng)設(shè)計概況 7.2.1 系統(tǒng)簡介 7.2.2 系統(tǒng)構(gòu)成及原理 8.2.3 系統(tǒng)技術(shù)指標 9.2.4 FX2N-4DA 詳細說明 9.2.5 系統(tǒng)設(shè)計原則 1.0.第三章 系統(tǒng)主要部件設(shè)計 1.2.3.1 張力控制系統(tǒng)設(shè)計 1.2.3.1.1 放卷張力控制 1.2.3.1.2 收卷張力控制 1.3.3.2 主牽引設(shè)計 1.4.3.3 收卷驅(qū)動設(shè)計 1.5.3.4 糾偏裝置設(shè)計 1.6.3.4.1放卷糾偏 1.7.3.4.2 收卷糾偏 1
4、.7.第四章 卷繞系統(tǒng)電氣設(shè)計 1.9.4.1 電氣原理圖設(shè)計 1.9.4.2 PLC 發(fā)展史 2.2.4.3 PLC 的概念及特點 2.24.3.1 PLC 的概念 2.2.4.3.2 PLC 的特點 2.3.4.4 PLC 的基本結(jié)構(gòu) 2.3.4.5 PLC 的工作原理 2.5.4.6PLC 的性能指標 2.5.4.7 PLC 程序設(shè)計 2.6.4.8 組態(tài)軟件設(shè)計 2.8.第五章 設(shè)計小結(jié) 2.9.參考文獻 3.0.共 33 頁 第 2 頁附錄3.1.致謝 3.3.第一章 收、放卷張力控制應(yīng)用概述1.1 行業(yè)應(yīng)用 在工業(yè)生產(chǎn)的很多行業(yè), 都要卷繞生產(chǎn)線對物料進行放卷, 加工,收卷,其中放
5、卷和 收卷時要保持張力的恒定,以提高產(chǎn)品的質(zhì)量。諸如造紙、印刷印染、包裝、電線電纜、共 33 頁 第 3 頁 紡織、皮革、金屬箔加工、纖維、橡膠、冶金等行業(yè)都被廣泛應(yīng)用。在變頻技術(shù)還沒有成 熟以前, 通常采用直流控制, 以獲得良好的控制性能。 隨著變頻技術(shù)的日趨成熟, 出現(xiàn)了 矢量控制變頻器、 張力控制專用變頻器等一些高性能的變頻器。 其控制性能已能和直流控 制性能相媲美。 由于交流電動機的結(jié)構(gòu)、 性價比、 使用、維護等很多方面都優(yōu)于直流電動 機,矢量變頻控制正在這些行業(yè)被越來越廣泛的應(yīng)用,有取代直流控制的趨勢。張力控制,就是要控制卷取物體時保持物體相互拉長或者繃緊的力。 早期的工業(yè)應(yīng)用 中,
6、張力控制并未引起人們足夠的重視。 直到人們對卷取材料的質(zhì)量和表面質(zhì)量提出越來 越嚴格要求的時候, 張力控制技術(shù)才逐漸被各國電氣工程師重視起來, 特別是張力應(yīng)用最 廣泛的纖維、造紙、塑料薄膜、電線、印刷品、磁帶等輕工業(yè)中,帶材或線材的收放卷張 力對產(chǎn)品的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。在許多包裝機械設(shè)備上, 如分切機、 印刷機、 復(fù)合機等在卷材的生產(chǎn)加工過程中, 即 在收卷和放卷的過程中, 卷筒直徑是變化的, 直徑的變化會引起卷材張力的變化, 張力太 小,卷材容易松弛產(chǎn)生向漂移 :張力太大,則又會導(dǎo)致卷材表面起皺甚至斷裂。因而在收 卷和放卷的過程中,為保證生產(chǎn)的質(zhì)量及效率,保持恒定的張力是很重要的。1.
7、2 收、放卷張力控制分類放卷出的物料通過主牽引引出后不可能自行卷取, 所以收卷都是主動收卷。 它和主動 放卷方式分法大體相同,可分為:動力 +阻尼直流電機力矩電機交流電機伺服電機放卷軸上無主動力, 它的動作要靠其他設(shè)備牽引, 這樣的方式叫被動放卷。 放卷軸上 自身提供動力,它的動作不需要其它設(shè)備牽引,這樣的方式叫做主動放卷。 一、按被動放卷方式分磁粉離合器氣動抱閘二、按主動放卷方式分直流電機交流電機力矩電機共 33 頁 第 4 頁伺服電機其中力矩電機又可以分為直流力矩電機和交流力矩電機1.3 卷取方式分類比較1、直流電機具有調(diào)速范圍廣,調(diào)速特性平滑,過載能力較強,起動和制動轉(zhuǎn)矩 也較大。通過改
8、變輸入電壓就可以改變電動機的轉(zhuǎn)速,因此可以用 降低電壓的方法獲得較低的轉(zhuǎn)速;但同步性能不怎么好,響應(yīng)慢。2、力矩電機力矩電機具有低轉(zhuǎn)速、大扭矩、過載能力強、響應(yīng)快、特性線性度 好、力矩波動小等機械特性;但張力控制不穩(wěn)定,線性不好。3、交流電機用交流電機變頻調(diào)速取代直流電機調(diào)壓調(diào)速,借助松緊架實現(xiàn)織物 張力恒定和線速度一致,故障率低、同步性能好;但致命缺點是起 動沖擊大,會對電網(wǎng)及設(shè)備造成不利影響。4、伺服電機具有自動調(diào)整、高速高響應(yīng)、低振動等優(yōu)點;但伺服電動機控制成 本高,不易推廣。5、氣動抱閘成本低、轉(zhuǎn)矩大,過載能力強;但具有較大的沖擊力,需單獨連接 氣源。1. 4 分設(shè)計選用1.4.1放卷
9、方式的選用 磁粉離合器是利用電磁效應(yīng)下的磁粉來傳遞轉(zhuǎn)矩的, 具有激磁電流和傳遞轉(zhuǎn)矩基成線 性關(guān)系、響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡單、無沖擊、無振動、無噪音、無污染等優(yōu)點,是一種多用 途性能優(yōu)越的自動控制元件。應(yīng)用示意圖 (用于張力控制 )如圖 1-1 所示。共 33 頁 第 5 頁圖 1-1 應(yīng)用示意圖放卷的張力由放卷裝置中的磁粉離合器的制動轉(zhuǎn)矩控制, 隨著卷繞物的卷徑的不斷減 小必須不斷減小制動轉(zhuǎn)矩, 圖中用張力檢測器來檢測卷繞物的張力, 由張力控制儀自動控 制磁粉離合器的轉(zhuǎn)矩,使張力恒定。 當激磁電流保持不變時, 轉(zhuǎn)矩將會穩(wěn)定的傳遞, 不受 滑差的影響。因此,只要控制電流, 即能控制轉(zhuǎn)矩的大小。 可用
10、很小的激磁電流控制很大 的傳遞功率。 在轉(zhuǎn)矩超載情況下, 自動滑差運行起到過載保護作用。所以, 本設(shè)計選用磁 粉離合器的被動防卷方式。1.4.2 收卷方式的選用根據(jù)電機轉(zhuǎn)矩的變化與卷材卷徑成正比的原理來實現(xiàn)恒張力控制。 可以不需要磁粉制 動器/磁粉離合器,直接通過張力控制儀及張力傳感器調(diào)節(jié)直流調(diào)速器控制直流電機,就 可以實現(xiàn)恒張力控制。在保證設(shè)計要求的條件下,具有經(jīng)濟、可靠、運行平穩(wěn)、負載能力 強、維修成本低的特點。故本設(shè)計采用經(jīng)濟實用的直流電機收卷方式。共 33 頁 第 6 頁第二章 卷繞系統(tǒng)設(shè)計概況PC 機、 PLC、張力2.1 系統(tǒng)簡介本系統(tǒng)為計算機控制的收放卷生產(chǎn)線系統(tǒng),該系統(tǒng)由機械裝
11、置、控制器、變頻器、直流調(diào)速機、 糾偏控制器等組成。 可以通過自動操作和手動操作控制生標記 處數(shù)簽字日期產(chǎn)線的運行。系統(tǒng)的側(cè)視圖和俯視圖如下圖 2-1 所示。 DCB更改文件號圖CDB收卷棍技放卷滾磁粉離合器過渡棍34放卷張力傳感器牽引棍 5收卷張力傳感6器10共 33 頁 第 7 頁2.2 系統(tǒng)構(gòu)成及原理 卷繞系統(tǒng)是一種常用的控制系統(tǒng), 廣泛應(yīng)用于造紙, 印刷,染織等生產(chǎn)過程中。 本系 統(tǒng)運用 PLC為控制核心, PLC不僅具有較強的開關(guān)處理能力,還具有模擬量處理能力。但 PLC本身的監(jiān)控能力較差, 將計算機與 PLC結(jié)合使用, 既可以充分利用計算機強大的人機 對話功能, 提高 PLC的控制
12、能力和范圍, 又可以簡化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。 同時 PLC具有體積 小,編程簡單,抗干擾能力強的優(yōu)點。卷繞生產(chǎn)線系統(tǒng)由一臺交流電機和一臺直流電機驅(qū)動,交流電機轉(zhuǎn)速由變頻器控制, 為了控制前后張力, 采用放卷張力控制器和收卷張力控制器各一臺, 放卷張力控制器控制 磁粉離合器, 從而調(diào)節(jié)放卷輥的轉(zhuǎn)速。 收卷張力控制器控制直流電機的轉(zhuǎn)速, 當交流電動 機轉(zhuǎn)速增加時,前后張力控制器分別控制磁粉離合器和直流電動機, 使前后張力趨于平衡。 為防止所卷產(chǎn)品縱向偏移, 在前后各安裝氣動糾偏裝置和光電糾偏裝置。 圖 2-2 為系統(tǒng)原 理圖。磁粉離合器左側(cè)張力檢測右側(cè)張力檢測交流電機左側(cè)張力檢測右側(cè)張力檢測直流電機直
13、流調(diào)速上位機放卷張力控制器 變頻主牽引收卷張力控制器張力給定PLCA/DD/A張力信號 張力給定速度給定放卷糾偏控制系統(tǒng)收卷糾偏控制系統(tǒng)圖 2-2 系統(tǒng)原理圖根據(jù)系統(tǒng)的功能要求 ,我們采用三菱公司 FX2N-64MR 、FX2N-4DA 、FX2N-4AD 分別 作為下位機、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。 PLC 是本系統(tǒng)的核心,負責現(xiàn)場信號采集 和處理,對于各種開關(guān)量來說,較簡單的控制采用 PLC 直接驅(qū)動,對于功率較大和復(fù)雜 的控制,則由 PLC 與控制器一起來控制,整個系統(tǒng)可以采用自動控制和手動控制兩種工共 33 頁 第 8 頁作方式。檢測信號由變送器送入 PLC的A/D 模塊,參數(shù)設(shè)定值
14、通過 D/A 送入目標控制器, 控 制變頻器和張力控制器的給定值,達到控制張力和電動機轉(zhuǎn)速的目的。A/D ,D/A 模塊均是 4通道模塊,4個 A/D通道用來轉(zhuǎn)換交、直流電動機的轉(zhuǎn)速及放 卷輥與收卷輥的半徑,變送器把轉(zhuǎn)速和卷徑信號送入 A/D ,再從上位機上讀出。 4 個 D/A 通道用來把上位機設(shè)定的交、直流電動機及前后張力控制器的參數(shù)設(shè)定值轉(zhuǎn)換成控制信 號,分別控制轉(zhuǎn)速和張力。上位機采用組態(tài)王 6.5作為生產(chǎn)線的監(jiān)控層, 用可視化界面, 實時動態(tài)的顯示生產(chǎn)線 各個環(huán)節(jié)的工作狀態(tài), 并可配打印進行瞬時和定時報表打印, 還可在設(shè)備出現(xiàn)故障或被控 量超出控制范圍時發(fā)出聲光報警,對現(xiàn)場生產(chǎn)過程進行
15、適時監(jiān)控和操作。2.3 系統(tǒng)技術(shù)指標生產(chǎn)線的相關(guān)技術(shù)指標1、生產(chǎn)線的最大線速度:30m/min2、生產(chǎn)線的最小卷徑:100mm3、生產(chǎn)線的最大卷徑:500mm4、生產(chǎn)線的張力精度:0.21kg5、生產(chǎn)線的糾偏精度:0.5 1mm6、生產(chǎn)線的功率:6.5kw2.4 FX2N-4DA 詳細說明三菱 FX2N-4DA 是一款模擬量模塊。首先給大家介紹一下模擬量模塊的工作原 理。模擬量模塊是將壓力、液位、溫度等信號轉(zhuǎn)化為1-5V , 4-20mA (也有別的信號的,如 0-10V ,0-5V 等)然后交給 PLC 進行處理的。 PLC 是不知道具體電壓或者 電流信號的大小的。 所以, 我們要用一個數(shù)字
16、來表示它的大小, 然后告訴 PLC,PLC 才能知道輸入的電壓、 電流信號具體有多大。 數(shù)字量輸入輸出信號就是開關(guān)量信號, 1 或者 0。模擬量信號有 2 種,電壓或者電流信號 ,一般是變送器傳過來的信號, 比如用壓力變送器檢測水管壓力,它會輸出一個模擬信號4-20ma 或者 0-10V 的信號給 PLC, PLC 來進行數(shù)據(jù)處理。舉個例子來說, 我們現(xiàn)在測到溫度是 20度(量程 0-50度,輸出范圍是 1-5V ), 此時溫度傳感器產(chǎn)生的電壓值是 (5-1)*20/50=1.6V (儀表特性必須是線性的才可以 這么算)。 PLC 的模擬量輸入模塊收到 1.6V 的輸入后,會將其轉(zhuǎn)變成一個數(shù)字
17、量。 例如,我們用的模擬量輸入模塊的分辨率是 0-4000 對應(yīng) 1-5V 的。那么, 2.0V 就共 33 頁 第 9 頁應(yīng)該對應(yīng) (4000-0)/(5-1)*1.6=1600 。就是說, PLC 在讀到模擬量輸入模塊給它的數(shù) 字 1600 之后它就能知道,從溫度傳感器感應(yīng)到的溫度是 20 度。在上面例子中,傳 感器的量程和輸出范圍是由傳感器來決定的。而模擬量輸入模塊的分辨率是由模擬 量模塊決定的。模擬量輸出模塊的作用剛好和輸入模塊相反,它是將數(shù)字信息轉(zhuǎn)化 成 1-5V 、 4-20mA 時用的。FX2N-4DA 參數(shù):項目輸出電壓輸出電流模擬量輸出范圍: DC-10 至 10V外部負載電
18、阻 2 千歐到 1 兆歐: 0 至 20mA外部負載電阻: 500 歐數(shù)字輸出帶符號的 16 位 2 進制對數(shù)值有效位: 11 位和符號位( 1 位)分辨率 5mV(10V 1/2000)20mA20mA 1/1000總體精度 1%滿量程 10V)1%(滿量程 20mA) 轉(zhuǎn)換速度 4 通道 2.1ms(使用的通道數(shù)變化不會改變轉(zhuǎn)換速度) 隔離在模擬和數(shù)字電路之間光電隔離直流/直流變壓器隔離主單元電源在模擬通道之間沒有隔離桌面快捷鍵。三菱 FX2N-4DA 有 4 個輸出通道。提供了 12 位高精度分辨率的數(shù)字輸入。轉(zhuǎn) 換速度為 2.1ms/4 通道,使用的通道數(shù)變化不會改變轉(zhuǎn)換速度。輸出的形
19、式可為電 壓,也可為電流。其選擇取決于接線不同。電壓輸出時,兩個模擬輸出通道輸出信 號為 010V DC,05V DC ;電流輸出時為 420mA DC 。分辨率為 2.5mV (0 10V DC )和 4uA(420mA )。數(shù)字到模擬的轉(zhuǎn)換特性可進行調(diào)整。本模塊需占用 8個 I/O 點。適用于 FX1N 、FX2N 、FX2N 子系列。其他的性能與 FX2N-2DA 相似??删幊炭刂破骰締卧c FX2N-4DA 之間的數(shù)據(jù)通訊也是由 FROM/TO 指令來 執(zhí)行的。讀寫操作是對 FX2N-4DA 的緩沖寄存器 BFM 進行操作的,緩沖器區(qū)由 32 個 16 位的寄存器組成,編號為 BFM
20、 0 31。2.5 系統(tǒng)設(shè)計原則 系統(tǒng)應(yīng)具有高度的可靠性, 同時要求簡潔、 實用、性能價格比高。 在安全可靠的前提 下,應(yīng)盡量節(jié)省一次性投資。在保證可靠性和實時性的前提下, 整個系統(tǒng)應(yīng)具有一定的實用性、 良好的可編程性能 和可擴展性能。1安全可靠共 33 頁 第 10 頁在確保設(shè)備安全可靠的前提下, 采用性能價格比較好的設(shè)備和元器件, 盡可能采 用新技術(shù)、工藝和設(shè)備。系統(tǒng)中信號分布較廣,在系統(tǒng)中必須采取嚴格的接地措施, 在傳感器的安裝位置需有接地點, 屏蔽線傳輸中采用在集中控制室統(tǒng)一接地, 另一端 通過電容接地以減少外部干擾。 另外所有信號在接入控制系統(tǒng)時都盡可能采用隔離方 式,增強系統(tǒng)的抗干
21、擾能力。2操作簡單 在機柜面板設(shè)計上應(yīng)美觀、各元器件布置合理、整齊,充分考慮了人體結(jié)構(gòu)特征 及視覺特征進行優(yōu)化設(shè)計,操作方便、簡單。3經(jīng)濟實用 以安全可靠為第一原則,選用實用經(jīng)濟的控制與檢測設(shè)備。系統(tǒng)響應(yīng)速度快,控 制功能可靠,編程及組態(tài)方便,對控制方式、功能、設(shè)置的改變靈活方便。4維護方便在機柜設(shè)計、 內(nèi)部元器件端子排的布局上, 充分考慮了維護人員檢修接線的方便 性。在系統(tǒng)設(shè)計中以滿足標書設(shè)計的要求,嚴格參照標書所規(guī)定的技術(shù)參數(shù)、指標和 要求,以及規(guī)定的和指明的工藝、控制流程進行設(shè)計和制造。共 33 頁 第 11 頁第三章 系統(tǒng)主要部件設(shè)計3.1 張力控制系統(tǒng)設(shè)計本系統(tǒng)構(gòu)成如圖 3-1 所示
22、,涉及到收卷和放卷的張力檢測和控制, 所卷產(chǎn)品的張力通 過張力檢測輥, 作用在荷重傳感器上, 張力控制器通過荷重傳感器檢測實時張力, 并與設(shè) 定張力進行比較、 運算,產(chǎn)生控制信號, 驅(qū)動磁粉制動器或直流電機執(zhí)行張力的控制。 該 部分采用三菱 LE-40MTA-E 張力控制器。主牽引3-1 張力控制結(jié)構(gòu)圖3.1.1放卷張力控制 在放卷端采用磁粉離合器控制時, 當實際張力大于設(shè)定張力, 張力控制儀的激磁電流 減小,制動器的阻尼減小, 使物料張力返回到設(shè)定值。 當實際張力小于設(shè)定張力時, 張力 控制儀的激磁電流增大, 制動器的阻尼也增大, 使物料張力返回設(shè)定值。 如此形成負反饋, 使張力保持恒定。原
23、理框圖如圖 3-2 。3-2 放卷張力控制原理框圖電氣原理圖如 3-3,張力控制器接受 PLC 的張力信號, 再通過左右邊的兩個張力檢測器檢測的信號與給定信號比較, 控制磁粉離合器的制動阻尼大小從而控制放卷張力。 使其共 33 頁 第 12 頁與設(shè)定值保持一致。同時輸出張力信號到 PLC 的 A/D 模塊上,顯示于上位機,供作業(yè)員 操作觀察。圖 3-3 放卷張力控制電氣圖3.1.2收卷張力控制 在收卷端通過張力檢測裝置傳送信號給直流驅(qū)動電源, 當檢測的張力與給定張力不相 等時,調(diào)節(jié)直流驅(qū)動電源,改變直流電機的勵磁電流從而改變張力,直與給定張力相等。 原理框圖如圖 3-4。圖 3-4 收卷張力控
24、制原理框圖收卷電氣原理與放卷控制相似,也是通過 PLC 給定信號與檢測的張力信號相比較,但控制的是直流驅(qū)動電源,從而控制直流電機的勵磁電流改變力矩,調(diào)節(jié)張力。共 33 頁 第 13 頁圖 3-5 收卷張力控制電氣圖3.2 主牽引設(shè)計牽引的目的是提供動力給放卷, 因此就應(yīng)滿足運行平穩(wěn), 調(diào)速范圍廣等特點。 本設(shè)計 采用交流變頻調(diào)速, 運用三菱公司的 FRA540 1.5K 變頻器來驅(qū)動三相交流電機。 該產(chǎn) 品功率可達 1.5 kw, 采用先進磁通矢量控制方式,實現(xiàn)自動調(diào)整功能,可拆御接線端子, 維護方便;內(nèi)含柔性 PWM,實現(xiàn)更低噪音運行;內(nèi)置 RS485通信口, PID 等多種先進功 能。2和
25、5是速度給定,可由上位機組態(tài)軟件通過 PLC的DA??旖o定,AM 和5號端口 接至 PLC 的 AD 模塊上由組態(tài)軟件的界面顯示,通過改變變頻器的頻率改變交流電機的 轉(zhuǎn)速。同時還有報警輸出,一旦出現(xiàn)故障,立即發(fā)出信號。共 33 頁 第 14 頁注意 :安裝時應(yīng)嚴格按照使用說明書上正確接線、拆卸。在詳細了解產(chǎn)品性能的條 件下,認真閱讀操作說明書才使用。非專業(yè)人士不得隨便拆卸。3.3 收卷驅(qū)動設(shè)計 我們將采用常州宏大 HVSG 系列三相直流可控硅調(diào)速裝置, 它廣泛吸收了德國西門 子公司、 AEG 公司、英國 BBC 公司同類產(chǎn)品的特點,是國產(chǎn)新一代的性能調(diào)速裝置,并通過省級鑒定(鑒定號:94120
26、3),用于直流電單機或多機聯(lián)動調(diào)速,可直接替代進口產(chǎn)品,廣泛用于紡織、印染、化纖、造紙、冶金、煤礦、電線、電纜、塑料機械等領(lǐng)域。原 理圖如下。共 33 頁 第 15 頁1、主要特點a) 調(diào)速范圍:電樞電壓反饋為 1:20 測速反饋為 1:100 構(gòu)成多單元同步傳動系統(tǒng)為 1:10b) 靜差調(diào)速精度:測速反饋 0.2%電壓反饋 0.2%2、技術(shù)參數(shù)c) 三閉環(huán)系統(tǒng)即位置環(huán)、速度(電壓)環(huán)、電流環(huán)、調(diào)速范圍寬,動態(tài)響應(yīng)快, 可直接組成同步系統(tǒng)、恒張力系統(tǒng)等。d) 集成化、模塊化結(jié)構(gòu),強、弱電完全隔離,采用分層布置結(jié)構(gòu),體積小,運行 安全可靠。e) 全系列控制板通用性強,維護調(diào)試方便。f) 自動保護
27、功能完善,抗干擾能力強。3、工作環(huán)境g) 海拔高度: 1000mh) 環(huán)境溫度: 10-45i) 相對溫濕:不大于 85%(無露凝)j) 室內(nèi)安裝,通風(fēng)條件良好,無劇烈振動與沖擊。k) 無導(dǎo)電粉塵。3.4 糾偏裝置設(shè)計自動糾偏裝置又稱卷筒紙(薄帶)邊緣位置控制器,簡稱EPC。根據(jù)感受邊緣位置共 33 頁 第 16 頁 方式的不同, 又可分為氣動液壓自動糾偏裝置和光電液壓自動糾偏裝置。 它們分別采 用微氣流放大原理及光電轉(zhuǎn)化放大原理。 而執(zhí)行部分都是應(yīng)用液壓伺候控制技術(shù), 從而對 卷筒的基材進行自動導(dǎo)向和糾偏。 廣泛應(yīng)用于各種金屬薄膜、 塑料薄膜以及其他卷筒材料 的生產(chǎn)過程(如造紙、制箔、塑料復(fù)
28、合印刷、塑料印刷、涂布機、分切機、印染、膠卷、 鋼帶軋制等行業(yè)) 中自動導(dǎo)向及糾偏控制。 本系統(tǒng)采用了兩種類型的糾偏裝置, 放卷糾偏 采用氣液糾偏控制器,收卷糾偏采用光電糾偏控制器。3.4.1 放卷糾偏1、工作原理氣動液壓自動糾偏裝置由邊緣位置監(jiān)測器 (又稱氣流噴嘴) 微差壓放大器、 液壓 伺服控制器及液壓油缸所組成。檢測器檢測薄膜的邊緣位置, 薄膜邊緣的左右移動引起氣流噴嘴壓力大小的變化, 經(jīng) 過微氣流差動放大,推動伺服閥使液壓油缸動作,達到自動控制的目的??刂破鲗⑾冗M的微氣流放大原理與液壓伺服技術(shù)綜合在一起, 由一個微型電動機油泵 和恒壓風(fēng)機,產(chǎn)生液壓能源及自動控制。用的氣源,縮小了體積,
29、節(jié)約了能源,控制器采 用一對上下氣流噴嘴檢測薄膜邊緣的橫向位移, 具有抗干擾能力強靈敏度高和線性度好等 特點。微氣流放大器采用差動放大原理, 提高了放大倍數(shù), 增加了靈敏度及穩(wěn)定性。 當電 網(wǎng)電壓發(fā)生波動以及氣流變化時都不會影響控制器的控制精度。 經(jīng)過調(diào)試能夠滿足工藝要 求。2、技術(shù)性能指標電動機 油泵 工作壓力 恒壓風(fēng)機 油缸 最大推力 調(diào)節(jié)速度范圍 重復(fù)精度功率 0.75千瓦,電壓 380 伏,轉(zhuǎn)速 2950 轉(zhuǎn)/分 流量 8 升/分(也可 12 升/分)2.5mpa 一般用 0.8 1.4mpa風(fēng)壓 200 毫米水柱高,風(fēng)量 38 升 /分行程 150250 毫米(根據(jù)具體情況而定)60
30、0kgf( 5880N)0120毫米 /秒(油缸速度)0.1 毫米 0.3 毫3.4.2 收卷糾偏1、工作原理在物料卷繞過程中,由光電傳感器檢測邊或線的位置,以拾取邊或線位置偏差信號共 33 頁 第 17 頁再將位置偏差信號傳遞給光電糾偏儀進行邏輯運算,向機械執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出控制信號,驅(qū) 動機械執(zhí)行機構(gòu),修正物料運行時的蛇形偏差,保證物料直線運動。左、右限位開關(guān)防 止系統(tǒng)失控。2、技術(shù)指標跟蹤標志寬度:對線工作對邊工作 光電傳感器與物料的距離: 響應(yīng)時間: 靈 敏 度: 糾偏速度:輸出容量:標志線寬度 2mm邊標志側(cè)保持 5mm 以上同色區(qū)12 mm + 2mm10 ms+ 0.1mm15 30
31、mm/s 由電機的輸出功率決定3、光電傳感器的位置安裝在收卷車上, 隨車移動, 距離卷軸距離大于倍料寬。 光電糾偏控制器驅(qū)動 “步 進電機+滾珠絲杠 ”,使收卷車跟蹤物料, 始終保持料邊與卷軸垂直, 最終使收料卷整齊。 如圖所示共 33 頁 第 18 頁第四章 卷繞系統(tǒng)電氣設(shè)計4.1 電氣原理圖設(shè)計電氣設(shè)計是本系統(tǒng)中重要的組成部分, 設(shè)計需保證產(chǎn)品工作安全、 走線合理、 易于安 裝、方便維護和檢修的原則進行。 其中包括電氣原理圖、 控制面板、元件布置的設(shè)計。(控制面板圖和元件布置圖見附錄)0132/70/70圖理原氣電線繞卷字簽號件文改更數(shù)處記標期日院學(xué)術(shù)技業(yè)職工輕州常動啟52V52W501A
32、/24DA號信度速01A/23D8A/2 2AD7A/21AD5MK01源電糾收98動驅(qū)卷收7源電卷收6動驅(qū)引牽5源電引牽43機電偏糾液氣源電總21簽會期日核審定審對?;瘻蕵擞嬙O(shè).1.3圖期例 比張1第量重大宏州常A16.0:流電磁勵V02 :壓電磁勵 nim/r051:速轉(zhuǎn)A56.3:流電nim/r0141:速轉(zhuǎn)nim/r0541:速轉(zhuǎn)SKIA菱三TNHCSNEMEIS注備H-SVH23-2Z4-L09YL-F4MRA045A-RF02-801ZD04BT3格規(guī)11112144量數(shù)源電動驅(qū)流直機動電流直機動電步異相三機動電流交相三器電繼間中器頻變器斷熔器電繼稱名CD3M2M1M4XAK、2X
33、AKPB5FQ-2FQ5MK-2MK號代碼編材物87654321號序6A/222X出輸警報MOC共 33 頁 第 19 頁32/70/60圖理原氣電線繞卷院學(xué)術(shù)技業(yè)職工輕州常例比量重量數(shù)記標樣圖2.3圖期日期日簽會騰港核審騰港定審對校江長州溫化準標計設(shè)子門西字簽號件文改更數(shù)處記標子門西方東州常3YL3YL6WL04B1303HT3DXL鈕按鈕按關(guān)開擇選器觸接繼中燈示指菱三菱三菱三注 備111量數(shù)DA4-N2XFAD4-N2XFRM84-N2XF格規(guī)器換轉(zhuǎn)器換轉(zhuǎn)器制控程編可稱名2CP1CPCP號代碼編料物321號序11BS7BS4BS-1BSAS5MK-1MK4XAK-1XAK7LH-1LH動啟
34、 動驅(qū) CD示指 點收示指 糾收示指 點 驅(qū)主示指 點放示指 糾放示指 行運示指 警報 /停急源電 糾收源電 糾放張建 卷收行運 引牽張建 卷放源電 力張 卷收源電 力張 引牽源電 力張 卷放示指力張卷收定給力張卷收5DA8AD 7AD 6AD 5AD停張建止停動啟卷收共 33 頁 第 20 頁示指力張卷放示指度速引牽源電源電糾放糾放PB 機整動啟止停 動啟定給引牽 定給力張卷放張建張停 式方 糾放卷放 試調(diào)動點動點 動點障故 障故 止停動主 卷放 驅(qū)CD)9C/2(6DA定 給 力張)9C/2(5DA)8C/2(6AD定 給 力張出輸 制控C)7C/2(5AD019器制控力 張卷收8器測檢右
35、卷收7器測檢左卷收65器合離粉磁4器 制控力張卷 放3器測檢側(cè)右卷放2器測檢側(cè) 左卷放1)8C/32/7/70例比量重記標樣圖圖理原氣電線繞卷院學(xué)術(shù)技業(yè)職工 輕州常量數(shù)圖 4-1 電氣原理圖共 33 頁 第 21 頁期日字簽化準標定審期日號件文改更數(shù)處計設(shè)對校核審簽會記標TNHC菱SKIA菱三菱菱注 備122221量數(shù)06-74ZDL-F4MRADT050-XLNX5-BRZ格規(guī)器斷熔器制控力張器電 繼 間中器測檢 側(cè)右左卷收器測檢 側(cè)右左卷放器合離粉磁稱 名1FQ2CT、1CT3XAK、1XAK4MT、3MT2MT、1MT1LFC號代碼 編 材物654321號 序4.2 PLC 發(fā)展史可編程
36、控制器是 60 年代末在美國首先出現(xiàn)的,當時叫可編程邏輯控制器 PLC (ProgrammableLogicController),目的是用來取代繼電器。以執(zhí)行邏輯判斷、計時、計 數(shù)等順序控制功能。提出 PLC概念的是美國通用汽車公司。 PLC 的基本設(shè)計思想是把計 算機功能完善、 靈活、通用等優(yōu)點和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、 操作方便、 價格便宜等 優(yōu)點結(jié)合起來, 控制器的硬件是標準的、 通用的。 根據(jù)實際應(yīng)用對象, 將控制內(nèi)容編成軟 件寫入控制器的用戶程序存儲器內(nèi) ,使控制器和被控對象連接方便。 70 年代中期以后,PLC 已廣泛地使作為中用微處理器央處理器, 輸入輸出模塊和外圍電路也都采
37、用了中、 大規(guī)模 甚至超大規(guī)模的集成電路,這時的 PLC 已不再是僅有邏輯 (Logic)判斷功能,還同時具有 數(shù)據(jù)處理、 PID 調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能。國際電工委員會 (IEC) 頒布的可編程控制器標準草 案中對可編程控制器作了如下的定義: 可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng), 專 為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。 它采用了可編程序的存儲器, 用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運 算,順序控制、 定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令, 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出,控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。 可編程控制器及其有關(guān)外圍設(shè)備, 易于與工業(yè)控制 系統(tǒng)聯(lián)成一個整體, 易于擴充其功能的設(shè)計。 可編程控制器對
38、用戶來說, 是一種無觸點設(shè) 備,改變程序即可改變生產(chǎn)工藝。目前,可編程控制器已成為工廠自動化的強有力工具, 得到了廣泛的普及推廣應(yīng)用。 可編程控制器是面向用戶的專用工業(yè)控制計算機, 具有許多 明顯的特點。4.3 PLC 的概念及特點4.3.1 PLC 的概念可編程序控制器,英文稱 Programmable Controller,簡稱 PC。但由于 PC 容易和個 人計算機( Personal Computer)混淆,故人們?nèi)粤?xí)慣地用 PLC 作為可編程序控制器的縮 寫。它是一個以微處理器為核心的數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)裝置, 專為在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而 設(shè)計,它采用可編程序的存儲器,用以在其內(nèi)部存儲執(zhí)
39、行邏輯運算、順序控制、定時 / 計 數(shù)和算術(shù)運算等操作指令, 并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、 輸出接口, 控制各種類型的機 械或生產(chǎn)過程。 PLC 是微機技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,它克服了繼 電接觸控制系統(tǒng)中的機械觸點的接線復(fù)雜、 可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點, 充分利用了微處理器的優(yōu)點, 又照顧到現(xiàn)場電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣, 特別是 PLC 的程序編制, 不需要專門的計算機編程語言知識, 而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ) 的簡單指令形式,使用戶程序編制形象、直觀、方便易學(xué);調(diào)試與查錯也都很方便。用戶共 33 頁 第 22 頁在購到所需的 PLC 后,只需按說
40、明書的提示, 做少量的接線和簡易的用戶程序編制工作, 就可靈活方便地將 PLC 應(yīng)用于生產(chǎn)實踐。4.3.2 PLC 的特點1. 抗干擾能力強、可靠性高。2. 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,通用性強。3. 編程方便,易于使用。4. 功能強大,成本低。5. 設(shè)計、施工、調(diào)試的周期短。6. 維護方便。4.4 PLC 的基本結(jié)構(gòu)PLC 的構(gòu)成: PLC 的類型繁多,功能和指令系統(tǒng)也不盡相同,但結(jié)構(gòu)與工作原理則 大同小異,通常由主機、輸入 /輸出接口、電源擴展器接口和外部設(shè)備接口等幾個主要部 分組成。 PLC 的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 2.2.1所示:按鈕選擇開關(guān) 限位開關(guān) 電源圖 4-2 PLC 的結(jié)構(gòu)示意圖接觸器電磁
41、閥 指示燈 電源1CPU 的構(gòu)成及功能CPU是 PLC的核心,起神經(jīng)中樞的作用,主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它 們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成, CPU 單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān) 電路。每套 PLC 至少有一個 CPU,它按 PLC 的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序 和數(shù)據(jù),用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù),并存入規(guī)定的寄存器中, 同時,診斷電源和 PLC 內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。進入運行后,共 33 頁 第 23 頁 從用戶程序存儲器中逐條讀取指令,經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號, 去指揮有關(guān)的控制電路。2存儲器內(nèi)存
42、主要用于存儲程序及數(shù)據(jù),是 PLC 不可缺少的組成單元。不同機型的 PLC 期內(nèi) 存大小也不盡相同, 除主機單元的已有的內(nèi)存區(qū)外, 大部分機型還可根據(jù)用戶具體需要加 以擴展。3I/O 模塊及 I/O 擴展1)I/O 模塊PLC 內(nèi)部輸入電路的作用是將 PLC 外部(如行程開關(guān)、按鈕、傳感器等)提供的符 合 PLC 輸入電路要求的電壓信號,通過光電耦合電路送至 PLC 內(nèi)部電路。輸入電路通常 以光電隔離和阻容濾波的方式提高抗干擾能力,輸入響應(yīng)時間一般在0.10.5ms 之間。根據(jù)輸入信號形式的不同,可分為模擬量 I/O 單元,數(shù)字量 I/O 單元兩大類。根據(jù)輸入形 式的不同,可分為基本 I/O
43、單元。擴展 I/O 單元兩大類。2)I/O 擴展接口可編程控制器利用 I/O 擴展單元與 PLC的基本單元實現(xiàn)連接,當基本 I/O 單元的輸入 或輸出點數(shù)不夠使用時,可以用 I/O 擴展單元來擴充開關(guān)量 I/O 點數(shù)和增加模擬量的 I/O 端子4電源模塊電源單元的作用是把外部電源 (220V 的交流電源) 轉(zhuǎn)換成內(nèi)部工作電壓。 外部連接 的電源,通過 PLC 內(nèi)部配有的一個專用開關(guān)式穩(wěn)壓電源,將交 /直流供電電源轉(zhuǎn)化為 PLC 內(nèi)部電路需要的工作電源(直流 5V、 12V、24V),并為外部輸入元件(如接近開關(guān)) 提供 24V 直流電源 (僅供輸入端點使用 ),而驅(qū)動 PLC負載的電源由用戶提
44、供。5外設(shè)接口 外設(shè)接口電路用于連接手持編程器或其他圖形編程器、文本顯示器,并能通過外設(shè) 接口組成 PLC的控制網(wǎng)絡(luò)。 PLC通過 PC/PPI電纜或使用 MPI卡通過 RS-485接口與計算 機連接,可以實現(xiàn)編程、控制、連網(wǎng)等功能。6底板或機架大多數(shù)模塊式 PLC 使用底板或機架,其作用是:電氣上,實現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系,使 CPU能訪問底板上的所有模塊,機械上,實現(xiàn)各模塊間的連接,使各模塊構(gòu)成一個整體。7 PLC 系統(tǒng)的其它設(shè)備1) 編程設(shè)備:編程器是 PLC 開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測運行、檢查維護不可缺少的器件,用 于編寫程序、對系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控 PLC及 PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況,但它不直共
45、 33 頁 第 24 頁 接參與現(xiàn)場控制運行。某些 PLC 也配有手持型編程器,目前一般由計算機(運行編程軟 件)充當編程器。2) 人機界面:最簡單的人機界面是指示燈和按鈕,目前液晶屏(或觸摸屏)式的一體式操 作員終端應(yīng)用越來越廣泛, 由計算機(運行組態(tài)軟件) 充當人機界面也非常普及。3)輸入輸出設(shè)備:用于永久性地存儲用戶數(shù)據(jù),如 EPROM、EEPROM 寫入器、條 碼閱讀器,輸入模擬量的電位器,打印機等。8 PLC 的通信聯(lián)網(wǎng) 依靠先進的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。因此,網(wǎng)絡(luò) 在自動化系統(tǒng)集成工程中的重要性越來越顯著, 甚至有人提出 網(wǎng)絡(luò)就是控制器 的觀點說 法。
46、PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能,它使 PLC 與 PLC 之間、 PLC與上位計算機以及其他智 能設(shè)備之間能夠交換信息,形成一個統(tǒng)一的整體,實現(xiàn)分散集中控制。多數(shù) PLC 具有 RS-232接口,還有一些內(nèi)置有支持各自通信協(xié)議的接口。 PLC 的通信,還未實現(xiàn)互操作 性, IEC 規(guī)定了多種現(xiàn)場總線標準, PLC 各廠家均有采用。對于一個自動化工程 (特別是 中大規(guī)模控制系統(tǒng) )來講,選擇網(wǎng)絡(luò)非常重要的。首先 ,網(wǎng)絡(luò)必須是開放的,以方便不同設(shè) 備的集成及未來系統(tǒng)規(guī)模的擴展; 其次,針對不同網(wǎng)絡(luò)層次的傳輸性能要求, 選擇網(wǎng)絡(luò)的 形式,這必須在較深入地了解該網(wǎng)絡(luò)標準的協(xié)議和機制的前提下進行; 再次,綜合
47、考慮系 統(tǒng)成本、設(shè)備兼容性、現(xiàn)場環(huán)境適用性等具體問題,確定不同層次所使用的網(wǎng)絡(luò)標準。4.5 PLC 的工作原理PLC的工作原理: PLC是采用“順序掃描,不斷循環(huán)”的方式進行工作的。 即在 PLC 運行時,CPU 根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲器中的程序, 按指令步序號(或 地址號)作周期性循環(huán)掃描, 如無跳轉(zhuǎn)指令, 則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序, 直至程序結(jié)束。 然后重新返回第一條指令, 開始下一輪新的掃描。 在每次掃描過程中, 還 要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作。PLC 的一個掃描周期必經(jīng)輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。4.6 PLC 的性能指標可編
48、程控制器的技術(shù)指標很多,作為可編程控制器的用戶應(yīng)了解清楚。1. 輸入輸出點數(shù)(即 I/O 點數(shù))I/O 點數(shù)是指可編程控制器外部輸入和輸出端子總數(shù),這是可編程序控制器最重要的 一項指標。 I/O 點數(shù)越多, PLC 可外接的輸入開關(guān)器件和輸出控制器件就越多,控制規(guī)模 就越大。一般按可編程控制器點數(shù)多少來區(qū)分機型的大小。2. 掃描速度共 33 頁 第 25 頁掃描速度一般以執(zhí)行 1000 不指令所需時間衡量,故單位為 ms/千步;也有以執(zhí)行以 步指令的時間計算的,例如 us/步。掃描速度越快,執(zhí)行指令的時間就越短。3. 指令種類和條數(shù) 指令的種類和條數(shù)是衡量可編程控制器軟件功能強弱的主要指標。
49、可編程序控制器具 有的指令種類和條數(shù)越多,說明軟件功能越強,控制能力越強。4. 存儲器容量 存儲器容量是可編程控制器內(nèi)有效存放用戶程序的存儲容量(也稱為內(nèi)存) 。在可編 程控制器中,程序指令是按“步”存放的(一條指令往往不止一步) ,一步占用一個地址 單元,一個地址單元一般占用兩個字節(jié)。內(nèi)存的大小決定了 PLC 可以容納用戶程序的長 短和控制系統(tǒng)的水平。5. 高功能模塊可編程控制器除了主機模塊外, 還可以配接各種高功能模塊。 主機模塊實現(xiàn)基本控制 功能,高功能模塊則可實現(xiàn)某種特殊的功能。 衡量可編程控制器產(chǎn)品水平高低的重要指標 是它的高功能模塊的多少及強弱。常見的高功能模塊主要是 A/D 模塊
50、、 D/A 模塊、高速 計數(shù)模塊、速度控制模塊、溫度控制模塊、位置控制模塊、軸定位模塊、遠程通信模塊、 高級語言編程模塊以及各種物理量轉(zhuǎn)換模塊等。 高功能模塊使可編程控制器不僅能進行開 關(guān)量控制, 而且還能進行模擬量控制, 可進行精確定位和速度控制, 可以和計算機進行通 信,可以直接用高級語言編程,給用戶提供了強有力的工具。4.7 PLC 程序設(shè)計PLC 程序設(shè)計可按以下步驟進行:(1)確定被控系統(tǒng)必須完成的動作及完成這些動作的順序。(2)分配輸入 /輸出設(shè)備,即哪些外圍設(shè)備是送信號到 PLC 的,哪些外圍設(shè)備是接收來 自 PLC 信號的,并將 PLC 的輸入、輸出口與之對應(yīng)進行分配。(3)程
51、序框圖設(shè)計。根據(jù)工藝要求,繪制出程序流程圖及各功能單元的詳細功能框圖。(4)應(yīng)用程序的編寫。先畫出梯形圖,梯形圖能體現(xiàn)出按照正確的順序所要求的全部功 能及其相互關(guān)系,比直接設(shè)計語句表更方便快捷。(5)程序調(diào)試。在計算機上對 PLC 的梯形圖用軟件直接轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的語句表,打印出 完整程序。若沒有轉(zhuǎn)換軟件,可對梯形圖進行人工轉(zhuǎn)換。然后將語句表輸入PLC,對程序進行調(diào)試。(6)存已完成的程序,編寫程序說明書。以上六步中, 前兩步屬程序設(shè)計前的準備工作。 編程準備工作包括對整個系統(tǒng)進行更共 33 頁 第 26 頁加深入的分析和理解, 弄清楚系統(tǒng)要求的全部控制功能, 以硬件設(shè)計為基礎(chǔ), 確定出軟件 的功
52、能和作用。 顯然,在建立一個 PLC 控制系統(tǒng)時,必須首先把需要的 I/O 數(shù)量確定 下來,然后按需要確定各種控制動作的順序和各個控制裝置彼此之間的相互關(guān)系。 確定控 制上的相互關(guān)系之后, 就可進行編程的第二步 分配輸入 /輸出設(shè)備。在分配了 PLC 的 輸入/輸出點、內(nèi)部輔助繼電器、定時器、計數(shù)器之后,就可以設(shè)計程序框圖了。系統(tǒng)的 PLC 部分程序采用三菱公司提供的 GX 編程軟件編程。程序的主要功能是: 控制整機聯(lián)動、張力系統(tǒng)、變頻牽引及收放卷糾偏系統(tǒng)。程序功能分手動和自動兩部分。 檢測工藝設(shè)備是否有故障, 現(xiàn)場控制條件是否滿足。 一切正常后,即可啟動設(shè)備, 上位機 將設(shè)定的參數(shù)經(jīng) PLC
53、的D/A 傳送給變頻器,張力控制器,并將變送器傳來的電壓信號經(jīng) PLC 傳給上位機顯示。圖 4-2 中的 D0D3 為四個模擬量檢測值,經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換后,送入計算機。 D4D7 為 四個模擬量輸出值,是由上位機設(shè)定的參數(shù),經(jīng) D/A 轉(zhuǎn)變而來 ,去控制張力的大小和電動 機轉(zhuǎn)速的值。 D5 和 D7 經(jīng)過比例積分后,限值輸出。圖 4-2 部分梯形圖共 33 頁 第 27 頁4.8 組態(tài)軟件設(shè)計系統(tǒng)選用亞控公司開發(fā)的組態(tài)王軟件。 該軟件為通用型工業(yè)控制軟件, 對每個控制項 目采用人機對話方式進行二次開發(fā), 具有開發(fā)方式簡單, 直觀高效,運行可靠等諸多優(yōu)點。 其主要開發(fā)步驟有: 創(chuàng)建工程:為工程創(chuàng)建一個目錄以存放與工程有關(guān)的文件創(chuàng)建設(shè)備并編輯數(shù)據(jù)庫:根據(jù)實際工程使用的采集設(shè)備建立設(shè)備, 并在相應(yīng)的設(shè)備中編輯 與當前設(shè)備有關(guān)的變量制作監(jiān)控畫面:制作與工藝過程相象的虛擬現(xiàn)實場景 動畫連接:以多媒體的形式表達設(shè)備的狀態(tài) 編寫后臺語言:
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