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　　摘要：文章敘述臺達(dá)的EH高功能可編程控制器、變頻器、文本顯示器、中慣量伺服在玻璃纖維后處理生產(chǎn)線上的成功應(yīng)用。提高了中國纖維布處理能力和中國電子印刷板設(shè)備水平的發(fā)展。

　　關(guān)鍵詞：玻璃纖維 處理生產(chǎn)線 工序制造

　　Abstract: The article introduced the application of Delta products: EH high perbbbbance PLC, inverter, text display, medium inertia servo drive in After Treatment of glass fiber production line. It improved the processing ability of fiber cloth and development of PCB devices.

　　Key words: Glass fiber Processing production line Manufacturing procedure



　　1 引言

　　每年世界玻璃纖維250萬噸總產(chǎn)量中，電子材料玻璃纖維年產(chǎn)量已突破30萬噸，該電子材料玻璃纖維布代表了當(dāng)今玻璃纖維精密織造的最高水平，電子級玻璃纖維中國俗稱”E布”，一般經(jīng)織造成、脫蠟、表面涂偶聯(lián)劑等工序制造。

　　2 玻璃纖維后處理設(shè)備構(gòu)成

　　玻璃纖維后處理設(shè)備分開卷機(jī)構(gòu)，浸涂機(jī)構(gòu)(浸涂表面涂偶聯(lián)劑)，烘烤機(jī)構(gòu)，前牽引，后牽引，收卷部份。


　　1．1 玻璃纖維后處理系統(tǒng)要求

　　開卷部分恒張力控制，速度可以調(diào)節(jié)
　　收卷部分變張力控制，張力變化，達(dá)到收緊纖維，收卷整齊，間隙均勻。
　　后牽引部分，要求收緊后和前牽引同步，
　　可以測定纖維長度誤差+-1MM，糾偏要求誤差+-1MM.

　　1．2.玻璃纖維后處理系統(tǒng)工藝

　　玻璃纖維后處理系統(tǒng)工藝過程參見示意圖，如圖1所示。






　　2電氣系統(tǒng)配置設(shè)計(jì)

　　2．1人機(jī)選用臺達(dá)的文本顯示器臺達(dá)TP04

　　　　· STN LCD 128*64
　　　　· 256K內(nèi)存
　　　　· 2個通訊口COM1(RS232) COM2(RS485)
　　　　· 薄膜式按鍵
　　　　· DC24V(-10%-20%)
　　　　· 內(nèi)建萬年歷功能
　　　　· 三種語言切換
　　　　· 多種圖形,按鈕,組件功能.


　　2．2控制器PLC DVP32EH00R2

　　該機(jī)種為臺達(dá)高功能主機(jī),16入/16出. 具有以下特點(diǎn)

　　　　· 2個通訊口,可以擴(kuò)充到3個
　　　　· 內(nèi)建高速輸入/輸出
　　　　·
　　　　·
　　　　· 200KHz高速計(jì)數(shù)器、200KHz脈波輸出
　　　　·
　　　　· 豐富的指令，功能強(qiáng)大，超穩(wěn)定的電氣特性。


　　2．3變頻器

　　VFD022M43A--前牽引控制.
　　VFD022M43A---后牽引控制.

　　　　· 迷你型微型化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、體積小，易操作
　　　　· 高度運(yùn)行穩(wěn)定性，性能完善，功能齊全
　　　　· 載波頻率高達(dá)18KHz，實(shí)現(xiàn)靜音運(yùn)轉(zhuǎn); 0.1-400Hz
　　　　· 7段速控制及簡易PLC自動程序運(yùn)轉(zhuǎn)
　　　　· 高速通訊接口，達(dá)率高達(dá)38400bps
　　　　· 自動加減速最佳化控制功能
　　　　· 智能化風(fēng)冷技術(shù)應(yīng)用


　　2．4烘箱部分

　　VFD055M43A*4循環(huán)風(fēng)機(jī),VFD055M43A排氣電機(jī)將浸涂后的纖維布進(jìn)入4個烘烤箱中烘烤，4個烘箱的溫度由溫控器控制，溫控器選用臺達(dá)的DTA4896，總共4個單獨(dú)控制溫度；總共4臺VDF055M43A變頻器拖動循環(huán)風(fēng)機(jī)，1臺3.7KW排廢風(fēng)機(jī),選用VFD037M43A.


　　2．5收卷控制

　　收卷伺服控制：伺服電機(jī)ASMT30M250AK
　　伺服驅(qū)動器ASDA-A3021MA.

　　　　· 五機(jī)一體
　　　　· 內(nèi)涵運(yùn)動控制器
　　　　· 性能優(yōu)異
　　　　· 指令平滑功能
　　　　· 軟件功能
　　　　· 通訊功能通訊接口 RS232/RS485
　　　　· 3種工作模式
　　　　· 10種控制模式自由切換
　　　　· 自動增益調(diào)整
　　　　· 高響應(yīng),高均一性適應(yīng)應(yīng).


　　2．6糾偏控制器+.同步電機(jī) 控制糾偏,跟隨2個位移傳感器做位置跟隨,防治跑偏。

　　2．7編碼器 測定纖維長度，1PLUSE/1MM

　　2．8電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（圖2）





　　3 文本畫面規(guī)劃:











　　4 工藝系統(tǒng)自動化原理設(shè)計(jì)

　　4．1對于錐度的一些計(jì)算（參見圖9錐度控制原理圖）

　　錐度用于在張力補(bǔ)償，當(dāng)收卷直徑加大到一定時候，每增加100米張力增加1%，滿足張力控制，輥徑一直在增加，其數(shù)學(xué)模型可以根據(jù)原始輥徑與纖維厚度計(jì)算，根據(jù)公式輥徑=D0+增加輥徑

　　　　增加輥徑=（收卷長度/PI）層數(shù)

　　其中：D0---原始輥徑
　　PI=3.14
　　收卷長度=編碼器反饋值
　　張力=扭矩/輥?zhàn)影霃?BR>

　　舉例說明：

　　如收卷長度2400米，錐度起始長度1000米，錐度設(shè)定50，額定扭矩=14.2N.M 扭矩設(shè)定值=50%
　　　　則：錐度控制長度 2400-1000=1400米

　　增加扭矩 1400/50=28
　　28*1%=28%
　　實(shí)際扭矩=14.2*78%=11.076
　　實(shí)際張力需要乘以減速比13 則實(shí)際為(11.076/0.38)*13=37.8KG



圖9 錐度控制原理圖
　　


　　4．2后牽引系統(tǒng)控制原理（參見圖10控制原理圖）

　　后牽引在浮動輥未動作,定速運(yùn)轉(zhuǎn)
　　若浮動輥啟動,變速運(yùn)行,速度利用PID調(diào)節(jié)，達(dá)到速度控制。




　　4．3電子糾偏裝置原理設(shè)計(jì)（參見圖11控制原理）

　　根據(jù)兩邊位置控制同步電機(jī)做位置跟隨,保證收卷位置.



圖11 電子糾偏裝置原理設(shè)計(jì)


　　

　　4．4 纖維長度測量

　　編碼器輸出A/B相信號,利用PLC的C251硬件高速脈沖輸入測定步長,占用HHSCO,1PULSE對應(yīng)1MM,硬件高速口的RESET和START用內(nèi)部M1264,M1264 ,M1273/M1274控制.

　　D1225=1 為1倍頻模式


　　4．5 班產(chǎn)計(jì)算

　　根據(jù)設(shè)定的當(dāng)前班次,計(jì)算班產(chǎn),如更換卷則需要重新計(jì)算班產(chǎn),同時記錄時間和日期.
甲乙丙班產(chǎn)合計(jì)為總產(chǎn).

　　根據(jù)時間,日期和年月可以查詢產(chǎn)量,需要占用5個文件寄存器,可以讀出和寫入.
　　此時候,程序采用變址寄存器E/F來尋址.非常便捷.
　　EH PLC文件寄存器共10000個.


　　4．6 其它設(shè)計(jì)

　　扭矩:用通訊方式寫入地址010CH,伺服扭矩參數(shù)1.讀取伺服的輸出狀態(tài)0409H,利用臺達(dá)PLC 的SON指令判斷ON 位,確定輸出狀態(tài).

　　張力計(jì)算前面已經(jīng)介紹,主要是增加的卷徑計(jì)算,最終資料為一離散數(shù)列.
　　扭矩需要做一定的補(bǔ)償,引入錐度算法,可以逼近實(shí)際扭矩.
　　該數(shù)學(xué)公式中輥徑,扭矩,張力均為變量.
　　張力=扭矩/輥徑
　　讀伺服輸出P4-07,監(jiān)控伺服輸出狀態(tài).
　　文本的畫面更換用PLC內(nèi)部的寄存器控制.


　　5　　程序設(shè)計(jì)

　　5.1　　流程圖

見圖12所示：




　　5．2 PLC輸入輸出點(diǎn)規(guī)劃：





　　5．3 伺服參數(shù)設(shè)置:

　　　　P1-00----000
　　　　P1-01----03
　　　　P1-07----2
　　　　P1-12---010CH給定
　　　　P1-36---
　　　　P1-44---1
　　　　P1-45---1
　　　　P2-00----30
　　　　P3-00----04
　　　　P3-01---1
　　　　P3-02---1
　　　　P3-05---2


　　6 結(jié)束語

　　該系統(tǒng)上臺達(dá)的EH高功能可編程控制器,變頻器,文本顯示器,中慣量伺服在玻璃纖維后處理生產(chǎn)線成功應(yīng)用,控制大卷徑放料和收料,全套的機(jī)電產(chǎn)品高性能的表現(xiàn),方便用戶的維護(hù)和使用,系統(tǒng)穩(wěn)定得到用戶的好評,這是其它產(chǎn)品所無法比擬的. 提高了中國纖維布處理能力和中國電子印刷板設(shè)備水平的發(fā)展.