2改進(jìn)原因
橫移小車(chē)電氣控制系統(tǒng)的主要構(gòu)成:PLC選用Siemens S7-300系列,變頻器選用Siemens 6SE70系列,電動(dòng)機(jī)選用天津SEW FA系列減速電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)功率為7.5kW.
PLC通過(guò)控制變頻器來(lái)控制電動(dòng)機(jī)總的來(lái)說(shuō)有端子控制和總線(xiàn)通信控制兩種方式。而端子控制實(shí)際上細(xì)分還可分為多段速、電阻器、PLC的模擬量模塊輸出0~5(10)V或4~20mA信號(hào)這三種控制。
在橫移小車(chē)原先的電氣控制系統(tǒng)中,小車(chē)行走電動(dòng)機(jī)速度的控制就是通過(guò)調(diào)節(jié)電阻器來(lái)實(shí)現(xiàn)的,這種方式有接線(xiàn)簡(jiǎn)單,控制容易,經(jīng)濟(jì)實(shí)用等諸多優(yōu)點(diǎn),在日常的操作中,操作人員通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕能夠很方便的控制小車(chē)的速度,但任何事物都有其兩面性,方便調(diào)速的同時(shí)存在很多的安全隱患,容易造成事故。在巨龍鋼管公司投產(chǎn)的7年多時(shí)間里,我們發(fā)現(xiàn)在橫移小車(chē)的日常操作中,操作工為了加快小車(chē)的橫移速度,任意調(diào)節(jié)電位器(實(shí)際上操作規(guī)程上規(guī)定是不允許操作工調(diào)節(jié)的,但是有的時(shí)候只靠操作規(guī)程是無(wú)濟(jì)于事的),有時(shí)甚至將速度調(diào)到最大(頻率50Hz,對(duì)應(yīng)速度大概為30m/min,實(shí)際上15m/min的速度完全就完全可以滿(mǎn)足上下工序之間生產(chǎn)銜接的要求),結(jié)果小車(chē)到位后剎不住車(chē),撞過(guò)極限限位以致撞到坑壁,造成損壞小車(chē)的嚴(yán)重后果。需要維修人員進(jìn)行維修,本想節(jié)約時(shí)間、提高生產(chǎn)效率,結(jié)果反而浪費(fèi)了時(shí)間、降低了生產(chǎn)效率,得不償失。
經(jīng)過(guò)技術(shù)人員的反復(fù)摸索,我們認(rèn)為在對(duì)橫移小車(chē)的電氣控制當(dāng)中,采用總線(xiàn)通信這種方式來(lái)控制變頻器以實(shí)現(xiàn)對(duì)小車(chē)電動(dòng)機(jī)的控制是個(gè)最佳的選擇,特別是在鋼鐵、冶金等重工業(yè)中,能有效的避免事故的發(fā)生,減少?lài)?guó)家財(cái)產(chǎn)的損失甚至人員的傷亡。
3改進(jìn)方法
3.1硬件組態(tài)變頻器實(shí)現(xiàn)總線(xiàn)通信方式必須把變頻器作為PLC的一個(gè)從站被組態(tài)到硬件當(dāng)中所示。
雙擊可見(jiàn)變頻器在硬件組態(tài)中的Profibus地址所示。
此時(shí)6SE70參數(shù)P918必須為3,以和組態(tài)地址相對(duì)應(yīng)。P918的功能解釋可參見(jiàn)Simovert Masterdrives變頻器使用大全(下冊(cè))第294頁(yè)。
3.2通信DB塊的建立及與其相關(guān)的變頻器參數(shù)的設(shè)置和控制程序的編寫(xiě)下面就需要建立和變頻器通信的數(shù)據(jù)塊所示。
一般的,讀寫(xiě)數(shù)據(jù)都做在一個(gè)DB塊中,且與硬件組態(tài)設(shè)定的I/O地址范圍大小劃分相同大小的區(qū)域,便于建立對(duì)應(yīng)關(guān)系和管理,6SE70輸入輸出都為6個(gè)PZD,每個(gè)PZD為一個(gè)字,兩個(gè)字節(jié)。
讀變頻器的數(shù)據(jù)的12個(gè)字節(jié)在DB0~DB11中,寫(xiě)給變頻器的12個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)放在DB12~DB23中。
設(shè)置第一個(gè)輸出的PZD為變頻器給PLC的狀態(tài)字,設(shè)置第二個(gè)為變頻器反饋給PLC的實(shí)際輸出頻率的百分比值。變頻器的輸出給PLC的第一個(gè)PZD字是P734.1,第二個(gè)PZD字是P734.2.要想把PLC接收的第一個(gè)PZD用作第一個(gè)狀態(tài)字,需要在變頻器里把P734.1=0032(即字K0032)。要想把PLC接收的第二個(gè)PZD用作第二個(gè)狀態(tài)字,需要在變頻器里把P734.2=0148(即字K0148)。
在程序中的編程所示。
設(shè)置第一個(gè)與第二個(gè)輸入的PZD為PLC給變頻器的控制字,其余四個(gè)輸入PZD這里沒(méi)有用到。
PLC給變頻器的第一個(gè)PZD存儲(chǔ)在變頻器的K3001字所示(參見(jiàn)Simovert Masterdrives矢量控制書(shū)本型變頻器(AC-AC)使用說(shuō)明書(shū)9-24)。
K3001從3100到3115共16位。其中有個(gè)特殊位3110(PcD control),K3001的位3110固定為“控制請(qǐng)求”,這位必須為1變頻器才能接受PLC的控制信號(hào),其他位的控制用途都不是固定的,換句話(huà)說(shuō),必須保證PLC發(fā)過(guò)來(lái)的第一個(gè)字從BIT 0到BIT 15這16個(gè)位中,BIT10必須為“1”。在本例中,為了控制小車(chē)的起動(dòng)、停止以及正反轉(zhuǎn),變頻器需要設(shè)置的有P554、P571、P572這三個(gè)參數(shù)(可以從Simovert Masterdrives變頻器使用大全(下冊(cè))上查到相應(yīng)的說(shuō)明),通常我們?cè)O(shè)置P554=3100,P571=3101,P572=3102,那么當(dāng)PLC發(fā)送W#16#0403時(shí)(0000 0100 0000 0011)變頻器正轉(zhuǎn),當(dāng)PLC發(fā)送W#16#0405時(shí)(0000 0100 0000 0101)變頻器反轉(zhuǎn)。
當(dāng)然我們也可以按照說(shuō)明書(shū)所示:設(shè)置P554= 3100,P571=3111,P572=3112,那么當(dāng)PLC發(fā)送W#16#0C01時(shí)(0000 1100 0000 0001)變頻器正傳,PLC發(fā)送W#16#1403時(shí)(0001 0100 0000 0001)變頻器反轉(zhuǎn)。
給變頻器的第二個(gè)PZD存儲(chǔ)在變頻器的K3002字里,此時(shí)應(yīng)把變頻器的參數(shù)P443設(shè)置為3002(用電阻器控制時(shí)P443為11),PLC發(fā)送過(guò)來(lái)的第二個(gè)字的大小為0到16384(十進(jìn)制),(對(duì)應(yīng)變頻器輸出的0Hz到50Hz),當(dāng)為8192時(shí),變頻器輸出頻率為25Hz,對(duì)應(yīng)橫移小車(chē)的實(shí)際運(yùn)行速度為15m/min,在實(shí)際應(yīng)用中我們可以根據(jù)需要修改這個(gè)值的大小,以實(shí)現(xiàn)對(duì)小車(chē)運(yùn)行速度的改變。
3.3通信程序的編寫(xiě)
通信程序可以直接調(diào)用STEP7編程軟件的系統(tǒng)功能SFC14(DPRD_DAT),SFC15(DPWR_DAT)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
?。?)讀出數(shù)據(jù)(SFC14)CALL "DPRD_DAT" // 6SE70 PLC LADDR :=W#16#11C //為變頻器在硬件組態(tài)的起始地址,即I Address中的284 RET_VAL:="CReadEC" //錯(cuò)誤代碼RECORD :=P#DB100.DBX0.0 BYTE 12 //傳送起始地址及長(zhǎng)度NOP 0(2)發(fā)送數(shù)據(jù)(SFC15)CALL "DPWR_DAT" // PLC 6SE70 LADDR :=W#16#116 //為變頻器在硬件組態(tài)的起始地址,即Q Address中的278 RECORD :=P#DB100.DBX12.0 BYTE 12 //傳送起始地址及長(zhǎng)度RET_VAL:="CWriteEC" //錯(cuò)誤代碼NOP 0
4結(jié)論
綜上所述,變頻器6SE70與PLC S7-300之間的通信連接已經(jīng)基本建立,通過(guò)編寫(xiě)程序就可以通包線(xiàn)WKCR-2/200為例,其常規(guī)性能完全滿(mǎn)足并優(yōu)于IEC60317-13《200級(jí)聚酰胺酰亞胺復(fù)合聚酯或聚酯亞胺漆包銅圓線(xiàn)》的標(biāo)準(zhǔn)要求所示。
4.2耐電暈性能測(cè)試
鑒于目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有耐電暈壽命的測(cè)試設(shè)備,我們將線(xiàn)樣分別委托進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果表明我廠(chǎng)的耐電暈漆包線(xiàn)完全達(dá)到了國(guó)外某型號(hào)耐電暈線(xiàn)的性能要求。
4.3繞線(xiàn)性能測(cè)試
為測(cè)試漆包線(xiàn)的繞線(xiàn)性能,我們按特定的工藝生產(chǎn)了2個(gè)規(guī)格(Φ1.40mm和Φ1.00mm)的產(chǎn)品,在一家客戶(hù)進(jìn)行繞制。據(jù)客戶(hù)車(chē)間的使用人員反映,漆包線(xiàn)的手感和柔軟度良好,未出現(xiàn)漆膜開(kāi)裂等現(xiàn)象,同時(shí)我們從客戶(hù)繞制后的成品中選取部分線(xiàn)樣,重新扭絞后,委托西安交通大學(xué)進(jìn)行耐電暈性能的測(cè)試,測(cè)試結(jié)果與原樣相比,耐電暈壽命值降低不超過(guò)5%.
5生產(chǎn)中的注意事項(xiàng)
?。?)試制用銅桿要仔細(xì)挑選,其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響非常大。
?。?)漆箱及其管道的清洗非常重要。
?。?)拉絲、涂漆模具要精選。
?。?)涂漆道數(shù)和配模要有較好的搭配。
6結(jié)論
采用進(jìn)口的耐電暈油漆和PAI制成的2涂層結(jié)構(gòu)耐電暈漆包線(xiàn),完全達(dá)到了國(guó)內(nèi)外同等漆包線(xiàn)的技術(shù)水平,且由于該耐電暈漆是納米的耦合結(jié)構(gòu),與普通的耐電暈漆包線(xiàn)相比,極大地改善了耐電暈漆包線(xiàn)的卷饒性能,更能適用于目前的高速繞線(xiàn)設(shè)備。
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