西门子6ES7511-1UL03-0AB0现货供应
一简述
OPGW光缆是近几年来流行的特种光缆,其优良的使用方式和广泛的用途使其具有广泛的市场。由于生产这种光缆所需要的不锈钢管,钢丝,铝合金丝和铝包钢丝通常是散圈提供或采用1米盘包装,而OPGW生产线上所使用的线盘规格为0.63米,因此需要一种复绕机,将散装的原材料复绕到0.63米的小盘上。
二 技术要求和系统构成
1. 技术要求
· 生产线速度:≥300m/min;
· 张力要求:
A) 不锈钢管:10N≤F≤50N;
B) 钢丝,铝包钢丝:100N≤F≤250N;
C) 铝合金丝:50N≤F≤150N;
· 记米精度:0.2%;
· 排线速度:自动跟踪收线速度;
2. 系统构成(电气部分):
收线,排线和防线电机均采用变频电机,驱动器采用SIEMENS的MM440系列变频器,操作和生产工艺参数显示采用SIEMENS的TP-070触摸屏,全线控制采用 SIEMENS的S7-226+EM-231构成。S7-226的PORT0#用于和MM440通讯 (USS4),PORT1#用于和TP-070通讯。
三 各系统简介
1. 收线速度控制
收线用于收卷钢丝,钢管。上下,开合线盘采用电动机带动丝杆的方式。电机采用普通的交流电机加接触器控制。而收线电机采用变频电机和MM440控制。
收线速度由速度电位器通过EM-231送入S7-226,再通过USS4协议由S7-226加到MM440上。由于生产线的速度较快,线盘具有较大的转动惯量。收线的加速度不宜太大,因此收线速度的设定采用PID运算。同时收线盘应采用高速动平衡盘。
驱动器类型: MM440,7.5KW
MM440设定:P700=5
P731=52.3(驱动风机)
P1000=5
P2009=1
P2010=6
P2011=0
2. 线径控制
由于排线速度需根据线径自动跟踪收线速度(U=K * ω * D)。
其中U:排线速度,K:修正系数,ω:收线速度,D:线径。所以排线电机驱动器的设定由以下两个因素决定。
· 收线速度通过旋转编码器测定,其信号通过S7-226的10.6和10.7送入PLC (高速计数器4),PLC编程采用定时中断,在单位时间内测量高速计数器的计数值即为收线速度。
· 线径设定通过TP-070设定,并送入PLC。
PLC将上述两个参数相乘并乘以相应的修正系数(根据机械变速比决定),即为排线速度,通过USS4协议送入MM440。
需要注意的是,由于排线电机在使用过程中需要高速换向,因此当收到换向信号时,电机需要高速的降速和升程,MM440需外接制动电阻。
排线驱动器类型:MM440,0.75KW
MM440设定:P700=5
P731=52.3(驱动风机)
P1000=5
P1120=3
P1121=3
P1234=
P1235=
P1237=
P2009=1
P2010=6
P2011=1
3. 放线张力控制
在整条生产线上,收线电机决定线速度,而张力则是由放线电机决定,由于较高的张力要求,放线需采用主动工作方式。
· 当复绕不锈钢管时采用速度方式,P1000=2,速度给定由跳舞轮电位器送入PID 板,经过PID运算由MM440模拟量输入1#口输入。其张力的大小由舞蹈轮的配重决定。
· 当复绕钢丝,铝包钢丝,铝合金丝时采用张力方式,P1000=5,速度给定由USS4协议设定一个反向速度,当钢丝拉紧以后,速度环饱和,根据线速度和放线焦速度即可以确定放线盘半径,根据工艺张力要求,通过设定电机电流比率(P0640)即可以控制张力。
由于在张力方式时放线电机处于发电状态,因此驱动器必须外接制动电阻,制动电阻必须具有足够的制动电流和功率。
放线驱动器类型:MM440,7.5KW
MM440设定:P700=5
P0640=150(速度方式)或根据工艺设定(张力方式)
P731=52.3(驱动风机)
P1000=2或5(根据速度和张力的方式切换由USS4写入MM440)
P1237=5
P2009=1
P2010=6
P2011=2
4. 计米和线速度系统
计米和线速度传感器采用旋转编码器,由S7-226的10.1和10.2端(高速计数器0)送入PLC。统计数据值乘以修正系数(由计米轮径和编码器线数决定)即为计米值。单位时间内高速计数器的计数值即为全线速度。计米值和全线速度通过TP-070显示。
四 调试过程中的一些需特别注意的问题
1. 变频电机的连接电缆必须采用屏蔽电缆,并且必须双端接地!在现场调试时,单端接地甚至干扰PLC与笔记本计算机的通讯。
2. 变频器与PLC的接地必须可靠,所有信号电缆的屏蔽层必须双端接地。接地线必须有足够的截面。
3. PLC的M端必须接地。
4. USS4电缆PLC端的连接必须用SIEMENS的DP网络连接器。
5. USS4电缆必须采用SIEMENS的紫络电缆。
6. MM440端的485连线绝不能反,否则网络口必然损坏
五 设计特点
由于采用USS4协议,电气系统具有以下特点:
1. 电气硬件设计简洁、明快,给调试和维修带来很大方便。
2. 系统抗干扰能力大为提高。
3. 改变工作方式非常方便(由于MM440用BICO技术,通过USS4改变关键参数,即可以达到目的)。
4. 由于采用USS4协议和MM440变频器,大大降低了制造成本。通常类似的系统需采用直流系统,昂贵的直流电机和驱动器,是制造成本居高不下的根本原因。而采用 MM440则可以以较低的成本,达到上述工艺目的。另外由于采用USS4协议可以省略D/A模块,在 一定程度上也可以降。
六 存在的问题
1. 当使用张力方式时,通过设定P0640设定张力,线性度不好,效果不是较理想。估计所控制的电机电流不是全部用于输出扭矩,有一部分可能用于励磁。
2. MM440内部的PID单元在启动前就开始积分,当启动时,速度瞬时较大,对机械设备有冲击。
3. MM440的网络接线不是较牢靠,并且一旦接错必然损坏器件。给现场调试带来很大压力。
七 设备工艺布置,电气图纸和程序清单
综述:
上述系统从2000年7月在南通中天日立光缆股份有限公司和鲁能泰山电缆有限公司曲阜电缆厂运行至今,情况良好。较近英国PROTON公司与我公司也签订了三条复线生产线,不日交货。可以相信S7-200、MM440变频器的优良性能和较高的性能价格比使他们在电缆具有广泛的应用前景
油漆工艺控制系统主要是围绕汽车涂装生产中各部分工艺过程,对其设备按照相应工艺要求进行控制和检测。油漆工艺车间汽车涂装工艺过程主要有预处理、电泳、密封、底漆和面漆等。油漆工艺控制系统要根据每一项工艺过程的具体工艺要求,通过控制装置PLC控制相应工艺设备和环境设备,例如:预处理和电泳工艺过程中的各种浸槽和喷淋设备,密封、底漆和面漆工艺过程中的喷胶或喷漆房设备和烘房设备,及各个工艺过程中控制温度、湿度、压力和风速的环境设备。油漆工艺控制系统主要目的是使各个工艺设备和环境设备按照工艺要求正常运行,以保汽车涂装质量。
b)输送控制系统
输送控制系统主要控制油漆车间的输送链和升降运输系统。它贯穿着油漆车间的汽车涂装生产的全过程,即在输送链和升降机的输送作用下,使轿车白车身以一定的节拍,按照涂装工艺顺序,依次通过汽车涂装各个工艺设备和环境设备,完成相应涂装加工工艺。输送控制系统要通过控制装置PLC,控制分布在整个油漆车间的各段输送链和升降机运行。输送控制系统一方面要完成轿车白车输送、转挂和储存,另一方面还要按汽车涂装各部分工艺要求,对输送的车身还必须要在程序的控制下,实现升降、变节距、变速、摆动和倾斜等动作,从而保证油漆车间连续自动化生产。
系统控制装置PLC的分布全车间的油漆工艺和输送设备是由9台西门子公司 PLC控制的。在油漆工艺控制方面,按照工艺过程各PLC的具体的控制分工为:
序号 PLC名称 控制涂装工艺设备范围
1 PLC_01 预处理系统
2 PLC_02 电泳系统和电泳烘房
3 PLC_03 粗密封和细密封平台,底漆喷漆房
4 PLC_04 面漆喷漆房
5 PLC_05 底漆烘房和面漆烘房
6 PLC_06 调漆间,密封烘房和报交台
在输送控制方面,按照区域划分,各PLC的具体的控制分工为:
序号 PLC名称 控制输送链范围 控制升降机范围
1 WD_150 电泳烘房、粗密封和细密封、密封烘房、底漆和面漆的喷房和烘房的输送,电泳、底漆和面漆的储存。 进PVC升降机,出PVC升降机,电泳升降机
2 WD_200 车身到老油漆输送,白车身的储存,空车架储存。 1#车身/油漆升降机,2#车身/油漆升降机,
3 WD_300 老油漆到新油漆输送 老油漆到新油漆升降机
4 Durr 预处理系统,电泳系统。
中央控制系统的作用
油漆车间中控室中央控制系统通过工业计算机网络技术-现场工业总线 Profibus,把控制油漆工艺控制系统和输送控制系统的9台西门子公司 PLC连接起来,把原来车间里分散的单元控制,变成相互**联系的统一的整体控制系统。同时,系统利用计算机控制和信息处理技术,实现系统对油漆车间的生产管理、工艺过程和设备运行的自动控制和监视,使油漆车间的汽车涂装生产始终处于正常状态。
二.系统网络的构成
---- 由于中控室中央控制系统面对整个油漆生产车间,控制着各种生产设备的运行,它必须要做到实时采集全车间各个生产环节的信息,同时对其发出的控制指令要准确无误地送到全车间各个生产环节的设备上,并能监测执行情况。为了**这些控制信息和检测信息畅通和准确的传递,中控室中央控制系统按照其功能构成了二个层次的网络。
上层信息管理网络
以中控室的工控机为主,还包括主PLC(E21),Duerr的PLC和信息交换中心S5-155U,共同构成上层信息管理网络,也是中控室中央控制系统对油漆车间的中心信息管理部分。这里主PLC(E21)同时还连接着油漆工艺控制系统和输送控制系统的PLC,所以主PLC(E21)起着上层信息管理网络和底层设备控制网络之间传递信息的作用。上层信息管理网络的硬件构成是建立在西门子公司的现场工业总线 Profibus网络基础上的,在每个网络站点分别插入 Profibus网卡:工控机上插入CP5613网卡,其他PLC上插入CP5431网卡。
该网络的通讯协议是采用*二层数据链(Data bbbb),也就现场工业总线数据链FDL(Field Bus Data bbbb)。在该层次网络上,由于工控机上运行的的WinCC组态软件采取主动方式,需分别与其它站点通讯,所以WinCC组态软件与其它站点通过各自的逻辑接口点(SAP)建立相互的通讯链路层。上层信息管理网络的网络参数是通过COM5431软件配置的。