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丹佛斯變頻器和LSIS PLC基于EtherCAT通訊的繞包機應用案例

時間：2020-03-10    作者：津信變頻    點擊：次
繞包機的主要作用是在電纜生產(chǎn)過程時候，讓包帶按照設定的節(jié)距緊密的纏繞在銅線上面，來提高電纜的性能。其關鍵在于控制繞包伺服、牽引伺服、放帶伺服的結(jié)合使用，保證包帶均勻緊密的纏繞在電纜上。

一、工藝介紹
繞包機的主要機械機構(gòu)如下圖所示：



如圖中所示：設備采用了繞包伺服、牽引伺服、放帶伺服。牽引伺服控制生產(chǎn)的速度，拉著銅線已設定的生產(chǎn)速度在走，繞包伺服跟蹤牽引的速度，將包帶均勻的纏繞在銅線上，放帶伺服根據(jù)繞包伺服的速度進行PID速度控制，保證包帶均勻緊密的纏繞在銅線上，提高了繞包機的效率和工作可靠性。        

二、主要電氣配置及結(jié)構(gòu)
1．電氣配置：


2．電氣結(jié)構(gòu)
PLC與觸摸屏之間進行Ethernet通訊，PLC與FC302變頻器之間進行RS485通信，伺服電機和伺服驅(qū)動器通過編碼器線進行連接控制。可以通過觸摸屏對牽引伺服生產(chǎn)速度進行設定，放帶伺服根據(jù)繞包伺服的速度進行PID調(diào)節(jié)，收卷由收線磁粉轉(zhuǎn)矩控制。



三、開發(fā)過程
1、速度同步控制
1.1 繞包同步
繞包機通過編碼器采集當前的生產(chǎn)速度,在觸摸屏上面可以調(diào)節(jié)繞包轉(zhuǎn)速與生產(chǎn)速度的比例,從而改變包帶的節(jié)距,以及將包帶均勻的緊密纏繞在銅線上，以達到工藝要求。在生產(chǎn)速度改變時候,編碼器可以實時檢測生產(chǎn)速度,保證繞包機的轉(zhuǎn)速同步變化,從而保證節(jié)距的均勻性。
放帶伺服經(jīng)PID速度控制對牽引伺服和繞包伺服速度進行跟蹤，并迅速進行調(diào)節(jié)控制，保證包帶出帶均勻，伺服間的同步性使得產(chǎn)品的性能好，產(chǎn)品質(zhì)量高。

1.2 斷帶監(jiān)測
斷帶檢測,通過檢測包帶使用的速度,和生產(chǎn)速度的關系,可以判斷斷帶與否。在帶子斷了以后,由于張力的作用,包帶的使用速度立即減小,而生產(chǎn)速度是不變的,根據(jù)這個速度變化的關系,可以判斷繞包斷帶,自動停止生產(chǎn)線。

2、張力控制
2.1 放帶張力控制
在繞包帶纏繞的過程中,需對包帶施加一定的張力,選用磁滯制動器控制。磁滯制動器張力控制系統(tǒng)是根據(jù)輸出轉(zhuǎn)矩與通過其電感線圈電流具有優(yōu)良的線性關系,從而通過電流控制,達到恒定張力。還可以檢測包帶卷進的大小,自動調(diào)節(jié)張力。張力的穩(wěn)定與否將直接影響線纜外徑的均勻性,進而導致線纜其它相關性能的變化。因此,線纜繞包張力的控制對線纜的生產(chǎn)質(zhì)量十分關鍵,為了保證包帶緊密、平整地纏繞于線芯上,張力一定要恒定。

2.2 收線張力控制
收卷速度正常比物料的線速度快，磁粉離合器工作在滑差狀態(tài)，張力由磁粉離合器的轉(zhuǎn)矩來控制，為了保持張力的恒定，必須按卷徑的大小來增加或減小磁粉離合器的轉(zhuǎn)矩。這樣可以做到線纜在線盤上繞線均勻，不會出現(xiàn)散盤或者部分區(qū)域過緊等情況，保證能夠完成線纜收卷要求。

四、總結(jié)

開機后，經(jīng)過短暫的延時，程序進行通信連接和報警檢測，通信連接將對模擬量模塊進行激活和對伺服建立通訊讀取伺服狀態(tài)，然后進行工作模式的選擇，可以選自動運行和點動運行。報警程序用于對機器狀態(tài)進行實時監(jiān)控，并根據(jù)故障情況經(jīng)相關的動作與報警顯示。

在實際運行過程中，完善的參數(shù)設置選項和監(jiān)控功能保證了設備運行平穩(wěn)高效可靠。LSIS伺服電機優(yōu)秀的性能保證了生產(chǎn)設備的性能好和產(chǎn)品質(zhì)量好，伺服間可靠的同步性對于繞包機工作的穩(wěn)定可靠非常有必要，完美的運用到實際生產(chǎn)中，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，得到客戶的一致好評。

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