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技术文章

国产高性能PLC在机床控制和新型变频器应用

  国产高性能PLC在机床控制和新型变频器应用
  近年来PLC机在工业自动控制领域应用愈来愈广,它在控制性能、组机周期和硬件成本等方面所表现出的综合优势,是其它工控产品难以比拟的。如果用PLC控制技术对这些系统实施改造,则具有普遍的技术及经济意义。
  1、国产高性能PLC在机床控制方案选择:

  原设备为手动操作,根据使用部门的建议,在改造方案上维持改造前设备人一机界面的原始性,这样可以有效减少设备使用人员的误操作,不至于使设备的事故率在技术改造后有所增加。
  系统的工作台变速单元依靠液压电磁阀来实现,并由机械传动部件不断地改变传输比,达到改变工作台转速目的。其变速操作相当繁琐,必须先让主机停车,选好速度后,微动使齿轮重新啃合再挂挡,最后重新启动。根据现场负载计算与理论分析,保留主拖动方式,用一台FRN15G95-4JE电压型通用变频器,对工作台电机进行速度换向控制。FRN15G954JE电压型通用变频器具有转矩矢量控制、转差补偿、电AVR自整定、负载转矩自适应等一系列先进功能,在无速度传感器的开环运行条件下,采用磁通矢量控制和电机参数自动测试等功能后,其调速性能达到甚至高于传统晶闸管供电的双闭环直流调速系统。原系统还有左右两个刀架,可纵向横向移动,通过电磁离合器与左右驱动电机连接。左右驱动电机有Y/△变换,因此有两级工作进给速度:I级0.29- 45.6m/min,II级0.58-91.2m/min。改造时,仍维持原方式。
  2、国产高性能PLC在机床控制机型选择:
  2.1 输入输出点数
  PLC控制系统的输入信号包括操作台控制输入、工作台和刀架各速度信号、分布在机床上各部分行程开关及变频器投入信号。共有64个输入点。
  PLC的控制负载主要分成三类:一是10台交流电机正反转主接触器;二是用于左右刀架调速的离合器线圈(电磁离合器直接由PLC驱动);三是显示、报警负载(包括显示灯、声光报警器等);四是工作台调速输出(到变频器)。共56个输出点。
  2.2 PLC选型
  确定输入输出点后,还要进行PLC选型,本系统除了与变频器连接需模拟量外,全部为开关量,再考虑到性能价格比及输入输出点数,选用德维森公司ATCS系列PPC31型机, PPC31为模块化结构,系统配置灵活,编程功能强,性能价格比高。
  国产高性能PLC在新型变频器应用:
  变频器在功能上提供了多样化现场总线通讯模块,非常适合系统整合应用、立体停车设备以及远程监控的应用;内建的PLC功能,可取代小型单片机控制器、计数器以及定时器等,从而大幅降低系统成本,这很适用对价格敏感的机械加工行业;采用欧式设计,既可并排安装又可加挂导轨背板,小巧身型可大幅节约安装空间;
  国产高性能PLC在新型变频器应用同时,产品可做直流母线并联供电,有效相互吸收回馈能量,分散刹车电阻负担,且多台使用同一个刹车模块,大大降低了系统成本;滤波器内建(230V 1phase and 460V 3phase)符合CE/UL标志,完全符合出口的要求。
  此外,产品还可以方便灵活的各种选购配件,例如I/O卡、A/D、D/A模块、数字操作器、PG卡、通讯模块等,客户可根据需要合理配置,让系统达到最佳性价比;完善的保护功能、高精度的电流检测等,都是其功能中的亮点。
  变频器不仅在产品功能、性能与控制技术上均继承了台达自动化家族的一贯优点,而且在应用角度、灵活的模块化设计、环保节能等方面都有开拓创新。但更值得关注的是,VFD-E系列变频器内置PLC的强大功能,包括:
  内存程序、往返式来回扫描控制方式;
  结束再生的输入/输出控制方式(当执行END指令时输入输出有立即刷新指令);
  基本指令的处理速度达几个uS;
  指令+梯形图+SF的程序语言;
  350步程序容量;
  45个指令种类,包括28个基本指令、17个应用指令;基本配置6个输入点(X)、2个输出点(Y),通过I/O卡可配置9个输入点、4个输出点;
  一般用的内部寄存器30点D0~D29,45点特殊寄存器D1000~D1044主要作为存放系统状态、错误信息、监控作用;通过RS485方式来进行程序读出写入。
  基于以上优点,我们必将以其杰出的性能给行业客户带来极大的便利和实惠。产品可以广泛应用于食品加工、风扇水泵、造纸、纺织机械、机床/金属加工机械、输送机与搬运机械及木工机械等。

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