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摘 要: 本文主要介紹台達自動化產品在塑料床墊成型機控製係統上的整合應用。該控製係統結合台達HMI、PLC、變頻器、溫控器等自動化產品,操作直觀、靈活,大大提高了係統運作效率,體現出台達自動化產品較高的性價比,得到了客戶的充分認可,值得業界同行借鑒和推廣。
關鍵詞:控製係統;HMI;PLC;變頻器
1 前言
隨sui著zhe國guo家jia經jing濟ji的de快kuai速su發fa展zhan,塑su料liao製zhi品pin已yi經jing越yue來lai越yue廣guang泛fan地di應ying用yong在zai工gong農nong業ye生sheng產chan和he大da眾zhong生sheng活huo眾zhong多duo行xing業ye領ling域yu內nei,塑su料liao製zhi品pin相xiang對dui成cheng本ben較jiao低di,性xing能neng也ye毫hao不bu遜xun色se,人ren們men日ri常chang生sheng活huo中zhong使shi用yong塑su料liao製zhi品pin的de必bi需xu品pin也ye越yue來lai越yue多duo。塑su料liao床chuang墊dian製zhi品pin也ye是shi人ren們men生sheng活huo中zhong的de必bi需xu品pin,市shi場chang需xu求qiu旺wang盛sheng,因yin此ci對dui於yu塑su料liao床chuang墊dian成cheng型xing機ji的de先xian進jin控kong製zhi需xu求qiu也ye越yue來lai越yue迫po切qie。傳chuan統tong的de電dian氣qi控kong製zhi設she備bei存cun在zai精jing度du低di、安an全quan性xing差cha等deng缺que點dian已yi經jing逐zhu漸jian為wei現xian代dai化hua自zi動dong控kong製zhi設she備bei所suo代dai替ti。現xian今jin塑su料liao床chuang墊dian成cheng型xing機ji的de控kong製zhi係xi統tong自zi動dong化hua程cheng度du愈yu來lai愈yu高gao,根gen據ju設she備bei不bu同tong會hui應ying用yong到dao不bu同tong種zhong類lei的de工gong業ye自zi動dong化hua產chan品pin,如ru:人機界麵、PLC、變頻器、伺服係統、編碼器、溫控儀表等各類產品。客戶往往可以根據控製對象的不同選擇相應的設備來進行控製係統的構建。
本文論述的塑料床墊成型控製係統是一個很好的台達自動化產品整合應用案例。基於台達的DVP係列 PLC和變頻器等產品,實現設備不同區域的溫度控製和塑料成型速度控製要求,精度較高且穩定可靠,值得同行借鑒。
2 工藝分析
塑(su)料(liao)床(chuang)墊(dian)成(cheng)型(xing)設(she)備(bei)機(ji)械(xie)部(bu)分(fen)分(fen)為(wei)機(ji)頭(tou)部(bu)分(fen)和(he)主(zhu)機(ji)部(bu)分(fen),化(hua)工(gong)原(yuan)料(liao)添(tian)加(jia)進(jin)機(ji)頭(tou)部(bu)分(fen)原(yuan)料(liao)鬥(dou)攪(jiao)拌(ban)加(jia)溫(wen)。經(jing)過(guo)在(zai)適(shi)當(dang)的(de)工(gong)藝(yi)要(yao)求(qiu)溫(wen)度(du)控(kong)製(zhi)下(xia),機(ji)頭(tou)噴(pen)嘴(zui)加(jia)工(gong)生(sheng)產(chan)出(chu)直(zhi)徑(jing)很(hen)細(xi)的(de)圓(yuan)柱(zhu)形(xing)塑(su)料(liao)絲(si)。根(gen)據(ju)產(chan)品(pin)不(bu)同(tong)規(gui)格(ge)需(xu)要(yao),更(geng)換(huan)模(mo)具(ju)可(ke)以(yi)改(gai)變(bian)圓(yuan)柱(zhu)塑(su)料(liao)絲(si)的(de)直(zhi)徑(jing)。大(da)量(liang)的(de)塑(su)料(liao)圓(yuan)柱(zhu)絲(si)源(yuan)源(yuan)不(bu)斷(duan)的(de)輸(shu)送(song)到(dao)主(zhu)機(ji)部(bu)分(fen),主(zhu)機(ji)部(bu)分(fen)不(bu)同(tong)區(qu)域(yu)溫(wen)度(du)要(yao)求(qiu)控(kong)製(zhi)不(bu)同(tong),塑(su)料(liao)絲(si)經(jing)過(guo)模(mo)具(ju)加(jia)工(gong)處(chu)理(li),形(xing)成(cheng)厚(hou)度(du)、寬度一定的塑料圓柱絲網絡交織的塑料成型製品。再根據設定的裁剪長度切割,從而可以生產出長度、厚度、寬kuan度du不bu同tong的de塑su料liao絲si網wang床chuang墊dian製zhi品pin。台tai達da正zheng是shi針zhen對dui該gai作zuo業ye流liu程cheng及ji特te點dian,將jiang旗qi下xia自zi動dong化hua產chan品pin進jin行xing了le有you效xiao整zheng合he,成cheng功gong應ying用yong於yu塑su料liao床chuang墊dian成cheng型xing機ji控kong製zhi係xi統tong。
3 控製係統
3.1控製係統原理
係統的控製原理框圖如圖1所示:
圖1 控製係統原理框圖
塑料床墊成型機控製係統采用台達人機界麵作為主站監控設備,充分利用人機界麵DOP-A10THTD1三個通訊口。人機COM1(RS232)連接下位PLC控製器COM1通訊口,通訊交換工藝參數數據;人機COM2(RS485)連接機頭控製係統12台溫控表;人機COM3(RS485)連接主機控製係統11台溫控表。人機界麵可以設定不同控製區域溫度SV值,顯示溫度PV值;PLC通訊口COM2(RS485)通訊連接7台變頻器,PLC通訊寫入變頻器給定頻率、變頻器啟動停止命令,讀取實際輸出頻率;人機界麵設定電機目標轉速,讀取電機實際轉速。
3.2 控製方案設備配置
控製係統技術方案的設備配置如表1所示:
|
序號 |
元件名稱 |
型號規格 |
數量(台) |
備 注 |
|
1 |
電源模塊 |
DVPPS02 |
1 |
DC24V,2A |
|
2 |
PLC主機 |
DVP28SV11R |
1 |
16K Step |
|
3 |
PLC擴展模塊 |
DVP06XA-S |
1 |
4AI+2AO |
|
4 |
HMI |
DOP-A10THTD1 |
1 |
10.4”,65536色 |
|
5 |
溫控器 |
DTB4896RR |
23 |
RS-485通訊 |
|
6 |
變頻器 |
VFD007B43A |
4 |
750W |
|
7 |
變頻器 |
VFD015B43A |
2 |
1.5KW |
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8 |
變頻器 |
VFD022B43A |
1 |
2.2KW |
表1 控製方案的設備配置表
上述表格僅列舉出控製係統主要元器件,此外還包括低壓電器(低壓斷路器、電磁接觸器、電磁繼電器、按鈕、指示燈等)、檢測傳感器(接近開關、行程開關等)、變頻器通訊電纜等,此處均不予贅述。
3.3 控製設備實物圖
控製係統實物圖如圖2、圖3、圖4所示:
圖2 控製係統接線圖
 
圖3 控製係統操作麵板圖

圖4 現場儀表顯示麵板圖
3.4 控製程序
A、人機界麵控製程序簡要介紹如下:
主要分為主機溫度控製、機頭溫度控製、變頻電機速度控製、普通電機控製、變頻器參數設置等畫麵,實現設備不同區域溫度控製和塑料成型速度控製要求,同時可以監控設備工藝參數。
B、PLC控製程序主要分為下麵幾個部分:
1) 擬量處理:接受機頭控製櫃內2路模擬量信號,經過數學轉換後,1路作為直流調速係統電機旋轉速度實時數值輸出;1路模擬量傳送給機頭控製櫃直流調速係統,做為速度給定命令;
2) 控表啟動停止控製;
3) 裁斷控製程序,根據設定長度不同,不同氣動元件組合動作實現塑料網狀成型製品快速裁斷控製;
4) 變頻器通訊控製:包括變頻器啟動、停止命令,設定線速度(m/min)轉換為頻率給定數值(Hz),讀取變頻器實際輸出頻率(Hz)轉換為電機運行速度(m/min)數值。
5) 快速輸送控製,裁刀程序執行之後動作。
通(tong)過(guo)上(shang)述(shu)程(cheng)序(xu)的(de)運(yun)行(xing),可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)整(zheng)個(ge)塑(su)料(liao)床(chuang)墊(dian)成(cheng)型(xing)機(ji)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)有(you)效(xiao)控(kong)製(zhi),大(da)大(da)提(ti)供(gong)原(yuan)係(xi)統(tong)的(de)工(gong)作(zuo)效(xiao)率(lv)和(he)可(ke)靠(kao)程(cheng)度(du),並(bing)可(ke)實(shi)現(xian)遠(yuan)程(cheng)安(an)全(quan)控(kong)製(zhi)。
4 結語
根據客戶設備技術要求,本塑料床墊成型機控製係統結合台達HMI、PLC、變頻器、wenkongqidengzidonghuachanpin,weikehukaifaleyitaowendingkekaodeshengchanxianxitong,shoudaolekehuheshiyongdanweidechongfenrenke,zaicizhengmingzhongdadiantongshikehuzhidexinlaidehezuohuoban。yunxingshijianbiaoming,xitongxingnengwending,anquankekao,xingjiabigao,zhideyejietongxingjiejianhetuiguang。
【參考文獻】
[1] 台達全係列可編程序控製器 台達內部資料 2008
[2] 郭宗仁等. 可編程序控製器應用係統設計及通信網絡技術. 人民郵電出版社,2002
[3] 變頻器在工業中的選擇與應用 劉繼黨等 科技信息 2009年第23期
作者簡介:
孫承誌,男,中達電通資深技術工程師,工學學士,在機床、紡織等領域具有豐富的應用經驗,現從事台達自動化產品技術整合應用與研究。
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