鄭州騰龍電氣設(shè)備有限公司的工程案例詳情
發(fā)布日期：2012-06-28 點(diǎn)擊量：2040
1、改造項目概述
本次項目改造的不干膠印刷機(jī)采用的是凸版為主的印刷方式，使用卷筒紙，一次完成印刷、燙金、復(fù)合塑料薄膜、上塑，壓切、收卷廢料和裁切等工序。具體工作流程如圖1所示。
此次項目主要為了實現(xiàn)整體設(shè)備流程中上塑、壓切、收廢卷等工序環(huán)節(jié)的改造。
?。?/SPAN>1）原系統(tǒng)存在的問題
原系統(tǒng)采用PLC配合步進(jìn)電機(jī)完成上述相應(yīng)動作，但是存在如下弊端：
a、由于步進(jìn)電機(jī)啟動時要找尋步進(jìn)角度，對機(jī)械沖擊較大；
b、整個設(shè)備所有動力均來自電氣系統(tǒng)，因此需要電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩較大，而原有步進(jìn)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩不夠，當(dāng)負(fù)載較大時不能實現(xiàn)基本動作；
c、由于設(shè)備開始工作時要求轉(zhuǎn)速較高，步進(jìn)電機(jī)在工作時由于丟步原因造
成同步效果不好等等。
由以上原因造成設(shè)備集成商希望對本套設(shè)備進(jìn)行相關(guān)改造。
?。?/SPAN>2）項目改造的要求
此次項目改造要求實現(xiàn)：在上塑輥正常運(yùn)行時，保證收廢卷輥一側(cè)的塑料薄膜運(yùn)行線速度與上塑輥一側(cè)的線速度完全一致，以保證塑料薄膜與銅版紙在壓切過程中的縝密結(jié)合；當(dāng)上塑輥停止運(yùn)行后，驅(qū)動收廢卷輥按照參數(shù)設(shè)定的某一固定速度繼續(xù)旋轉(zhuǎn)一段時間以保證將剩余廢料完全回收。
2、改造方案
針對客戶及項目改造的要求，我公司提出如下解決方案：基于選用DNA310系列380V級1.5KW伺服控制器為驅(qū)動，采用2碼盤同步的工作方式來實現(xiàn)受控電機(jī)與目標(biāo)轉(zhuǎn)輥的電子齒輪比運(yùn)行功能；同時使用控制器內(nèi)集成的PLC功能完成部分繼電控制柜內(nèi)相關(guān)電氣信號的輸出，即將遞恩DNA310伺服控制器作為單軸數(shù)控系統(tǒng)來進(jìn)行使用。
?。?/SPAN>1）系統(tǒng)構(gòu)成方案
具體系統(tǒng)構(gòu)成方案如圖2所示。
圖 2
（2）伺服系統(tǒng)硬件配置
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名稱 |
型號/規(guī)格 |
數(shù)量 |
|
DNA310異步伺服控制器 |
1.5KW |
1 |
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電機(jī) |
1.5KW |
1 |
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編碼器 |
2500線 |
2 |
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繼電器 |
-- |
若干 |
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24V開關(guān)電源 |
-- |
1 |
（3）DNA310伺服系統(tǒng)性能指標(biāo)
a、受控電機(jī)實現(xiàn)0～1800RPM連續(xù)可調(diào)。
b、1:1同步運(yùn)行時，穩(wěn)態(tài)同步角小于±0.15°。
c、控制器具有電子齒輪功能，在1：1至1：10范圍內(nèi)可任意設(shè)定，增速比系數(shù)有效位越高越好。
d、具有良好的過載能力，低于基頻工作時能實現(xiàn)3倍過載轉(zhuǎn)矩輸出。
e、為保護(hù)機(jī)械設(shè)備，電機(jī)加速度曲線與S曲線可調(diào)。
f、系統(tǒng)能夠自動識別同步運(yùn)行條件與單獨(dú)運(yùn)行條件。
g、內(nèi)部集成的PLC功能強(qiáng)大，不僅具有數(shù)字I/O接口，A/D、D/A接口、還具有標(biāo)準(zhǔn)RS-232、工業(yè)422/485通訊接口。
h、軟件上獨(dú)有的DMCL語言可實現(xiàn)對電機(jī)的靈活控制。
3、改造設(shè)備的優(yōu)化
?。?/SPAN>1）由于實際使用中速度輥半徑小于測速輥半徑，速度輥側(cè)又安裝有減速器，為了保持速度同步，通過 DNA310控制器電子齒輪比完成比例增速功能。設(shè)備實際使用時電子齒輪比設(shè)為29：180（即增速比為6.2）。
?。?/SPAN>2）由于現(xiàn)場環(huán)境無法測量電子齒輪比為1：1時電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時的同步角度，通過DNA310伺服控制器相關(guān)參數(shù)監(jiān)控的方式觀察其同步角度差值。設(shè)備經(jīng)過調(diào)試后其同步角度顯示為±0.1°，滿足了實際要求。
?。?/SPAN>3）隨著收卷輥不斷收卷，輥徑不斷變大，電機(jī)負(fù)載逐漸由小負(fù)載運(yùn)行變?yōu)榇筘?fù)載運(yùn)行（電機(jī)負(fù)載由開始的10％升至最后的120％），由于DNA310伺服系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速獨(dú)立控制的功能，在整個工作過程中電機(jī)均能實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定輸出，沒有出現(xiàn)任何由于負(fù)載增加而造成轉(zhuǎn)速下降的情況。
（4）為了避免機(jī)械裝置受到重大沖擊，DNA310伺服控制器提供了加速度參數(shù)與S曲線參數(shù)。根據(jù)實際使用情況編制QMCL程序軟件，實現(xiàn)了對電機(jī)運(yùn)行的合理化設(shè)置，減小了對機(jī)械結(jié)構(gòu)的沖擊。
?。?/SPAN>5）實際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，送塑輥由于機(jī)械震動造成其在沒有運(yùn)轉(zhuǎn)的時候2PG依然能夠檢測到有脈沖信號輸入，由此驅(qū)動電機(jī)在送塑輥沒有運(yùn)轉(zhuǎn)時出現(xiàn)“抖動”情況。為了避免此情況的發(fā)生，使用DMCL語言對收到的2PG脈沖信號進(jìn)行判斷：當(dāng)送塑輥正常運(yùn)行時才將2PG脈沖做為有效輸入對驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行同步運(yùn)轉(zhuǎn)控制；當(dāng)送塑輥沒有進(jìn)入有效工作范圍時，控制器不對其機(jī)械震動造成的2PG脈沖信號做出任何響應(yīng)。
?。?/SPAN>6）實際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，DNA310伺服系統(tǒng)可平穩(wěn)的運(yùn)行于0～1800RPM工作范圍內(nèi)，而且可避免電網(wǎng)電壓發(fā)生變化導(dǎo)致轉(zhuǎn)速發(fā)生波動的情況。
?。?/SPAN>7）DNA310伺服系統(tǒng)獨(dú)有的DMCL語言可通過軟件實現(xiàn)所有的系統(tǒng)檢測、I/O控制、狀態(tài)轉(zhuǎn)換等功能，設(shè)計出一套自適應(yīng)系統(tǒng)，充分體現(xiàn)了設(shè)備的智能化與自動化。
4、結(jié)論
采用DNA310伺服系統(tǒng)進(jìn)行改造之后，不僅實現(xiàn)了上塑輥與收廢卷輥線速度的一致、收廢卷輥在上塑輥停止運(yùn)行后將剩余廢料完全回收，而且降低了設(shè)備所受沖擊力，延長了設(shè)備的使用壽命。
