案例简介 开卷校平收卷生产线包括开卷机、校平机、分条机、收卷机。与开卷校平剪切线不同的是,对板材校平整形后,纵向分条后再次将卷材收拢成卷。在控制过程中,一般收卷机采用速度环与电流环相结合控制,保持与校平机线速度同步,启停平稳快速,避免卷材松散。 生产线中粗校机、分条机、精校机、收卷机使用直流驱动器控制直流电机传动方式,基于790驱动器具有ModBus通讯协议优势,使用S
DC790直流调速器在开卷校平收卷生产线中的应用

DC790直流调速器在开卷校平收卷生产线中的应用

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案例简介


        开卷校平收卷生产线包括开卷机、校平机、分条机、收卷机。与开卷校平剪切线不同的是,对板材校平整形后


,纵向分条后再次将卷材收拢成卷。在控制过程中,一般收卷机采用速度环与电流环相结合控制,保持与校平机线速度


同步,启停平稳快速,避免卷材松散。

        生产线中粗校机、分条机、精校机、收卷机使用直流驱动器控制直流电机传动方式,基于790驱动器具有ModBus


通讯协议优势,使用SIEMENS S7-200作为系统主站,实现直流驱动器之间的数字通讯,避免传统方式的模拟信号控制中


的现场环境干扰,与触摸屏组成的开卷校平收卷自动控制系统,对各台驱动器的速度控制,实现速度同步。



工艺流程


        该校平线机械部分主要由上料系统、开卷机、引料机组、粗校平机、分条机、废边卷曲机、精校机、收卷机、


下料小车等主要部分组成。


        将钢卷吊到钢卷存放台上。由上料小车把钢卷运输至开卷机下方并对正开卷轴中心线。上料小车的上升并托起


钢卷,人工完成钢卷的高度对中。安放于各自滑座上的开卷头做相对移动,开卷头插入钢卷内径并涨紧,将钢卷固定在


开卷机上,在引料机组辅助下将钢卷头部打开,并引导板头进入粗校机,调整校平辊高度,并检测板材平整的效果做在


线调整;经过分条机组,板带分成多条已预设宽度的窄带,并将废边引入废边缠绕机后,板带进入精校机,将板头剪切


头后引入收卷机完成穿带过程。此时控制全线的PLC投入使用,开卷机的离合器打开,开卷机由主动进入被动工作状态,


测长装置投入使用,然后全线即可由PLC控制进行全线自动收卷状态。分条收卷后的成品由下料小车进行卸卷。在触摸屏


设有长度计数器,可显示卷曲长度。


工艺流程图如下:



▲速度控制收卷的控制原理

应用方案


        开卷校平分条收卷生产线中粗校机、精校机、分条机、收卷机是由直流调速器控制的直流电机,速度反馈采用


编码器速度反馈方式,此反馈为角速度反馈,PLC采用ModBus通讯方式设定各台调速器控制信号与设定速度,并反馈调速


器的状态参数。全线速度由电位器给定,旋转编码器测长计数,也作为板材线速度反馈,并使用脉冲分配器,将编码器


的信号输入调速器,作为调速器第二反馈速度,经过调速器内置功能块计算后,对直流电机速度自动修正。


        粗校机、精校机、分条机运行过程中角速度,线速度是保持恒定的,收卷机在在卷曲过程中随着卷径增加,角


速度不变,线速度会相应增大,为保持生产线速度一致,对收卷机ETD790功能进行同步速度+辅助PID叠加计算,使收卷


机线速度保持与生产线速度一致。


        ETD79调速器在应用上具有两个优势:通常调速器正常设置,一般只接收一个速度信号作为测速反馈,利用


ETD790具有双编码器接口优势,将生产线上的测长编码器信号则通过第二个编码器接口采集,通过内置辅助PI功能块运


算转换为第二速度反馈信号;二是ETD790内置的ModBus总线通讯,目前市场上主流PLC都支持该通讯方式,本例中S7-


200PLC也支持该通讯方式。


        辅助PI功能块设定方式:在790 DriveExplorer 软件里调用PID_AUX功能块,205 c_PID_ref1_inp, 206 


c_PID_fbk1_inp,PLC 对ETD790内置的预设值功能块将设定速度写入205 c_PID_ref1_inp;通过脉冲分配器将测长编码


器的信号接入第二编码器器口,并写入206 c_PID_fbk1_inp;使能PID_AUX功能块后,205 c_PID_ref1_inp 、206 


c_PID_fbk1_inp经过PID运算输出232 PI_output到Speed Loop功能块的63 c_spd_ref2与直流电机速度给定信号进入Ramp


功能计算后得到的62 c_spd_ref1叠加输出,收卷机调速器自动调整电机角速度,使收卷机的线速度,保持与生产线速度


相同。


框图如下:



系统配置:



现场实况


客户反馈:

       “经过实际应用证明,各台ETD直流调速器运行良好,完全能够满足现场工艺要求。其控制精度高,运行稳定可


靠,使电机的电流,转矩,速度都达到了较高的精度,从而收卷的同步控制性能得到更大的提高,与同行业其他产品相


比,ETD调速器具有的ModBus通讯方式不仅降低了采购成本而且通讯可靠、应用简单方便,实为锻压自动化设计的推广首


选。”


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