西门子电机1FL6044-2AF21-1AB1
S7-200和MM440在钢丝/钢管复绕生产线上的应用
摘要
在钢丝/钢管复绕生产线中,收线电机控制整线速度,排线电机自动跟踪收线速度,放线电机控制张力。
关键词:
收线速度控制 线径控制 张力控制
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
P2011=2
随着芯片复杂度、集成度不断提升,其内部晶体管数量逐渐数以亿计,甚至突破万亿个。面对规模如此庞大的电路,电源完整性直接决定了芯片能、可靠性、信噪比与误码率、EMI与EMC等关键参数的好坏。因此,在芯片设计和测试过程中,电源完整性分析的重要性日益突显。
稳定可靠的电源供应能够提高芯片能、可靠性,降低芯片功耗,协助工程师实现初始设计目标。在数字信号领域,分析电源完整性和可靠性的EDA工具已经趋于成熟和完善。然而,对于模拟/混号芯片,市场内却鲜有解决方案推出。长期以来,模拟/混号芯片的电源完整性分析仍需大量的人力资源投入,工程师被迫使用手动、静态方法分析芯片,耗费了大量的时间、精力和资金成本。
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产业智能化驱动EDA设计新思路
近年来,半导体产业蓬勃发展,越来越分散的下游市场需求对上游芯片设计提出了更细致的要求。产业智能化趋势下,物联网连接数量呈指数级增长,传感器等模拟芯片需求持续放量上涨。在Joseph Davis看来,“几乎所有的后端计算产品都能见到传感器的身影。”作为感知环境、处理外界信号的**道关卡,模拟芯片的应用数量惊人,模拟与数字的连接复杂性也给芯片设计带来了巨大的挑战。
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海量需求拉动下,半导体芯片市场机遇与挑战并存。以自动驾驶为例,汽车电子电气架构不断升级,搭载的传感器与芯片数量不断增加,功能性要求也越来越多。半导体市场发展前景广阔,资本大量涌入,以工业智能电网、5G基础设施、ADAS、物联网与可穿戴设备为主的投产项目出现新一轮增长。正如Joseph Davis所说,当下正是进入市场的较佳时机,西门子EDA以其优秀的技术经验持续探索模拟与数字需求,以差异化优势**发展。
为模拟信号电源完整性分析而生
正如所说,西门子EDA推出了全新的mPower电源完整性分析解决方案,不仅优化了数字信号的电源完整性分析,更为模拟、混号的电源完整性分析了市场空白。据Joseph Davis介绍,mPower能够同时对模拟信号和数字信号进行电源完整性分析,可以应用于芯片设计的所有流程。同时,mPower解决了传统2.5/3D IC电源完整性分析逐芯管理的弊端,提供了整体分析整体优化的解决方案。
mPower已经与多家公司签署公开协议,帮助客户完成芯片设计,实现电源完整性动态分析。例如MaxLinear使用mPower进行大规模模拟电路的EM/IR分析;Efinix将其应用于FPGA芯片,解决了传统EM/IR分析不奏效的痛点;Esperanto借助mPower的数字化实现了大规模RISC-V全芯片核验;安森美半模拟半数字芯片与传感器阵列也通过mPower得到了全芯片细节分析。