一、【摘要】:本文主要介紹國產(chǎn)不銹鋼表面處理設備,850mm卷板油磨線電氣控制原理與主要功能,主要設備的組成由①放卷機、②校平機、③磨砂機(N0:1,NO:2,NO:3)三臺、④清洗機、⑤張力輥、⑥收卷機組成一條全自動生產(chǎn)線、配套的輔助設備有(液壓油站、冷卻水泵、潤滑過濾裝置)等組成; 整線采用西門子S7-200 PLC ,安川H1000的變頻器、西門子Smart 1000 V3人機界面,PLC與變頻器采用MemoBus通信,PLC與人機界面采用RS232通信。生產(chǎn)的數(shù)據(jù),如板的厚度,寬度,線速度、當前工作的不銹鋼板長度,磨砂主機的電流,工作頻率全部在人機界面上實現(xiàn)可視化。磨砂工作間隙采用增量型光電編碼器,通過PLC內部的高速計數(shù)器,實現(xiàn)精準位置控制。
二【關健詞】:自動高精度砂磨、同步運行;
三、【前言】:
在10多年前,我國的不銹鋼表面處理磨砂設備情況,由進口荷蘭砂霸占我們的主要市場,一條生產(chǎn)需要投資上千萬元的資金,且交貨期最少都要半年以上。荷蘭砂霸是一家擁有七十多年歷史的寬帶磨砂設備制造公司。其設備用于金屬、木業(yè)及其它多種材料的拋光及研磨加工。如今其已成為全球最大且具備最先進技術的220-1600 mm寬帶設備制造商之一。作為寬帶磨砂技術的開拓者,Timesavers(荷蘭某某)引領著寬帶磨砂設備的發(fā)展趨勢。至今其已向世界各地的金屬生產(chǎn)加工企業(yè)提供了超過55000臺的設備。憑借著豐富的專業(yè)經(jīng)驗及優(yōu)質的售后服務,協(xié)同經(jīng)公司特別培訓的全球各家經(jīng)銷商,Timesavers(荷蘭砂霸)堅信能為您呈現(xiàn)“世界頂級的拋光研磨效果”!
隨著我國的工業(yè)技術不斷的進步,且有這方面的公司也愿意去投入研發(fā),這幾年國產(chǎn)的磨砂機也開始占了領了中國不少的市場,大大降低生產(chǎn)設備的投入成本,一條國產(chǎn)磨砂線才一百來萬,只是進口設備總價的10%。且生產(chǎn)的品質達到甚至超過進口設備的質量,使企業(yè)生產(chǎn)成本降低,市場競爭力更強,給企業(yè)帶來更多盈利。
四、【緒論】
本人自2002年大專電氣自動化專業(yè)畢業(yè)至今,2004年來到江門,一直從事電氣工作,2004年至2007年在江門某某五金廠-職位‘電氣技員’; 2007年至2009年江門某某鋼鐵有限公司-職位‘電氣助理工程師’,2009年至2015年在某某飲料股份有限公司-職位‘電氣工程師’/‘設備部經(jīng)理’,在天地一號工作期間,發(fā)明三個專利,①、一種罐裝機自動控制系統(tǒng),專利號:ZL 2013 2 0509772.9;②、混合機罐內液位自動控制裝置,專利號:ZL 2014 2 0565963.1;③、 一種具有就地無功補償與諧波消除裝置的車間供配電系統(tǒng),專利號:2013 2 0509815.3; 且在2014年獲取了‘廣東省五一勞動獎章’。2015年至今在某某集團下屬單位江門市某某不銹鋼材料廠有限公司-職位‘電氣工程師’,主要負責項目電氣設備改造與升級;
五、【主體】
5.1、改造的原因:原850mm卷板磨砂機的電氣控制系統(tǒng)不成熟,主要問題是速度不同步,調整工作間隙為手動方式且無數(shù)據(jù)顯示,長期閑置無用,資產(chǎn)浪費。
5.2、技術內容:收、放卷機的張力與速度控制,用到0-10V的摸擬量的運算處理; 校平機與清洗機、張力輥做整線同步控制,是原有的舊設備,本次不改動。
重點介紹磨砂機(本人設計的新系統(tǒng)):要求整線同步控制,且以收卷機為主機做速度控制(全線有一鍵加減速功能),其余設備跟著收卷機的速度工作;清洗機要有聯(lián)動與單動控制功能;磨頭機組:砂帶的速度在人機界面上輸入0-30m/S可調,有正反轉功能,且要求在人機界上顯示電流;
磨砂機輸送輥的速度可以單動與聯(lián)動功能,單動時速度在人機界面上0-30m/min可調,有單動正反轉功能;磨頭間隙調整要求有數(shù)據(jù)顯示功能, 通過編碼器與高速計數(shù)器來實現(xiàn);
5.3、改造構思:如果在原電控系上進行改造,因之前大部分都手動控制,想改為全自動控制系統(tǒng),硬件不支持,且故障率高,操作不方便。如果整線的電控全部重新設計,投入成本大于30萬元,最后通過回收期與可行性分析,確定只改三個磨砂頭的電控,其余設備(收、放卷機、校平機、清洗機、張力輥)保留舊的。
5.4、改造方案與程序編寫:整線速度以收卷為主速度,其余設備都與它同步運行;
三個磨砂機的主機功率為22KW,采用安川H1000變頻器與PLC用MemoBus實現(xiàn)通信,在人機界面上顯示工作頻率,電流; 三臺3.7KW輸送輥電機與一臺3.7KW清洗電機,采用安川H1000變頻器,通過收卷機設定的信號給到PLC S7-200,經(jīng)內部運算處理,輸出模擬量同步信號0-10V至變頻器,來實現(xiàn)同步運行;由擴展模塊EM232,PQW1控制N0:1 磨砂輸送電機,PQW2控制N0: 2 磨砂輸送電機,PQW3控制N0:3 磨砂輸送電機,PQW4控制清洗輸送電機。
三臺磨砂機自動工作間隙調整電機,在人機界面上設定移動距離(例如2mm),通過PLC的I/O點控制啟動(見附件I/O表),由增量型編碼器反饋當前的位置,當實際的位置與設定的位置相等時(2mm),自動停止,數(shù)據(jù)實行可視化,根據(jù)顯示的電流,確定現(xiàn)在的工作位置是否達到工藝要求,同時在人機界面上設置有上下微調軟按鈕,來實現(xiàn)精準微調,且對歸零有操作有權限制。
由CPU226的I0.0接NO:1間隙電機編碼器輸入,I0.6接NO:2間隙電機編碼器輸入,I1.2接NO:3間隙電機編碼器輸入。在編程軟件STEP-7-MICRO/WIN-V1.0.9.25版本中,程序塊內調用高速計數(shù)量器HCS0-HSC2;工作模式9號模式,即A/B增減法; 設定位置在人機界面的顯示地址是:數(shù)據(jù)類型;NO:1‘Real’、VD0; NO:2‘Real’,VD8,NO:3‘Real’,VD16。當前位置在人機界面的顯示地址是:數(shù)據(jù)類型;NO:1‘Real’、VD4; NO:2‘Real’,VD12,NO:3‘Real’,VD20。以上數(shù)據(jù)存入ROM中,斷電保存功能。