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三軸纏繞機(jī)電氣方案說明

關(guān)鍵詞：張力控制，熱風(fēng)管，CANlink總線，分頻輸出

一、項目背景

耐高溫風(fēng)管，一般由帶玻璃纖維涂層氯丁膠、紡織線、彈性鋼絲構(gòu)成，可耐溫度范圍：約-70℃到+260℃。常用于熱氣和冷氣的引導(dǎo)，暖器排出，鼓風(fēng)暖爐排出和焊氣排出。

本項目的三軸纏繞機(jī)設(shè)備就是應(yīng)用在生產(chǎn)熱風(fēng)管上，一般工序分為：繞底布1—繞底布2—繞鋼絲—繞面布—繞細(xì)線和纏膜。

 

 二、目標(biāo)和要求

（一）項目目標(biāo)

運(yùn)用該纏繞機(jī)設(shè)備能使產(chǎn)品的質(zhì)量更加穩(wěn)定，精減人員的同時產(chǎn)量也得到提升

（二）工藝要求

（1）針對不同產(chǎn)品規(guī)格生成配方，方便操作員直接調(diào)用；

（2）加工過程中能根據(jù)不同的位置段進(jìn)行實時的變速，并且鋼絲的張力保持恒定；

（3）平移軸的速度能根據(jù)與主軸轉(zhuǎn)速變化同步變化。

三、電氣方案

（一）硬件配置表如下

（二）方案拓?fù)鋱D

（三）方案說明

HMI與PLC通過以太網(wǎng)口作modbus-tcp通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，PLC以脈沖+CANlink總線方式對伺服進(jìn)行定位和送料軸的張力控制，PLC實時讀取伺服的運(yùn)行狀態(tài)和故障信息，平移軸分頻輸出到主軸以實現(xiàn)平移軸與主軸的速度同步

（四）重點(diǎn)難點(diǎn)

（1）產(chǎn)品規(guī)格多達(dá)50多種，每種規(guī)格涉及參數(shù)有20幾個，所以做配方的同時要用于索引寄存器，針對不同規(guī)格直接調(diào)用即可

（2）不同的工序，平移軸的運(yùn)行起點(diǎn)位置可左可右，主軸的旋轉(zhuǎn)有順向也有逆向，所以程序中做好方向的判定是關(guān)鍵

（3）不同規(guī)格，不同位置段，平移軸的速度需要實時更改，平移軸作分頻輸出給到主軸，同時要通訊的方式對主軸的電子齒輪比進(jìn)行實時更改實時有效

（五）方案特點(diǎn)

（1）HMI和PLC通過以太網(wǎng)口進(jìn)行MODBUS TCP通訊，并且支持10M/100M的自適應(yīng)速率，每個站點(diǎn)可與在同一個網(wǎng)段內(nèi)的16個站點(diǎn)進(jìn)行主從數(shù)據(jù)交換，設(shè)備上的交換機(jī)已為后續(xù)增加張力控制的PLC和HIM作冗余，減輕后續(xù)通訊接線，調(diào)試方便

（2）H3U系列PLC具有CAN通訊，同時支持CANLINK網(wǎng)絡(luò)和CANOPEN網(wǎng)絡(luò)功能，可搭配多達(dá)16個伺服軸，通訊速率可達(dá)1M，本項目使用匯川CANLINI3.0自主協(xié)議，無需編寫程序底層，直接通過軟件配置通訊網(wǎng)絡(luò)配置表即可，減小電氣技術(shù)員工作量

（3）小車電機(jī)搭配23位多圈磁編碼器，省去了限位和原點(diǎn)，在減少故障的同時無需每次上電進(jìn)行回原點(diǎn)操作，并且現(xiàn)場電池壽命可達(dá)5年

（六）方案優(yōu)勢

（1）精減人員

老式設(shè)備需要配備3人/臺，本項目最多配備2人/臺，生產(chǎn)更加高效

（2）產(chǎn)品穩(wěn)定

老式設(shè)備都是通過人工手拉的方式來張緊材料，因此材料纏繞的張力和材料纏繞的角度無法得到保證

（3）操作簡便

老式設(shè)備控制產(chǎn)品的張力和纏繞的角度都是由人工靠自身的經(jīng)驗來控制，對操作員的技能要求比較高。本項目的相關(guān)配方都已存儲在觸摸屏，操作員只需根據(jù)不同的規(guī)格直接調(diào)用相應(yīng)配方即可