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6ES7214-2AS23-0XB8參數(shù)詳細
6ES7214-2AS23-0XB8參數(shù)詳細
系統(tǒng)配置
根據(jù)以上的選型，組成了如下的控制結構圖：
三,、控制系統(tǒng)
按照下面的設備布置圖,，簡要闡述系統(tǒng)的控制過程
1.此項目中的系統(tǒng)是一個以矯直傳動為基準的速度隨動系統(tǒng)，要求放料,，張力,，預彎，收料裝置能夠隨時動態(tài)跟蹤矯直速度,。由于放料料籃中的管材是散亂的,，故在放料擺臂上設置一個DANCE電位器用來跟蹤管材所處位置，根據(jù)它反饋的信號，PLC對驅動速度進行實時修正,。由于放料是一個大慣量系統(tǒng),，在減速過程中，變頻器需通過外接制動電阻來及時地釋放能量,，以滿足其快速的響應能力,。
2.矯直系統(tǒng)作為速度基準，由PLC通過DP通訊輸出速度給定,，總線速率設為1.5Mbps,使驅動有足夠高的快速響應能力,。其它部分系統(tǒng)的速度給定都由矯直的速度反饋經過適當?shù)谋壤拚蟮贸觥,？紤]到感應加熱部分輸出功率的響應速度,，矯直的斜坡時間設為60S，并在變頻器內設置“S"曲線,，使得設備的啟動和加減速更加平穩(wěn),。而其它裝置的斜坡時間則設得盡可能的短，以保證其足夠靈敏的跟隨性,。
3.張力裝置用于對管材產生一定的張力,，防止出現(xiàn)堆管及斷管，故其速度要大于矯直速度,。設備在調試過程中經常出現(xiàn)堆管現(xiàn)象,，經過仔細考慮，認為是在啟動過程中,，由于張力裝置的速度給定來源于矯直裝置的速度反饋，雖然通訊速率很高,，斜坡加速時間設得很短,，但仍存在滯后性，因此在程序中加以彌補,。在啟動設備時,，同步地將矯直速度給定傳送至張力裝置，待速度起來后再切換成速度跟隨,，即一開始張力裝置的速度給定來源于矯直速度給定,，速度起來后切換成矯直速度反饋，經實踐驗證,，效果很好,，沒有再出現(xiàn)堆管現(xiàn)象。
4.為了適應下一道工序的生產需要,，用戶要求收料籃中的管材應有序排放,，故專門做了一個均勻布料的FC功能塊及觸摸屏設置界面。如下圖所示：
主要思路是先在料籃底部構建一個BOX區(qū)域，然后在BOX區(qū)域的上面讓管材在更寬的區(qū)域里排放,，最終使其形成一個三角形的形狀,，在這種狀況下，會使下一道工序的生產更加順暢,。下面來闡述一下實現(xiàn)的過程：
收料是一個速度跟隨系統(tǒng),，其線速度表達式為V=K×n÷I×D
K:修正系數(shù)
n:電動機轉速
I：減速比
D：管材所處位置的料籃直徑
由上式可推導出，在V,、K,、I都不變的情況下，D與n成反比關系,，通過改變D即可改變n,。均勻布料實現(xiàn)方法：按照管材所處料籃直徑D（D是料籃每轉一圈都發(fā)生變化的）計算出n作為電機給定速度，電機給定速度有規(guī)律的變化使管材的排放有序進行,。
BOX區(qū)域構建:
收料處裝有一個接近開關,，在機組運行過程中實時地檢測料籃轉動的圈數(shù)（N）。根據(jù)在觸摸屏中設置的“BOX管材排放外徑"（D1）和“間距"（D2）,，先從右至左排放,，其實際直徑D=D1-D2×N，當N=“BOX寬度"時,，層數(shù)加1,，N清零，并將D賦值給D’;然后開始從左至右排放,，其實際直徑D=D’+ D2×N ,。如此循環(huán)，直到累計層數(shù)=“BOX高度",，則此區(qū)域構建完成,。
三角形構建：
BOX區(qū)域上方的排放方式同上，只是其寬度更廣（“上層管材排放內徑"與“上層管材排放外徑"區(qū)間為其排放區(qū)域）;由于其底下是一個寬度比它小的矩形（并不是一個十分規(guī)則的矩形區(qū)）,，超出矩形寬度部分的管材會自然掉落在料籃的底部,，在矩形寬度內的部分會向上堆積，由此形成三角形狀“⊿",。
通過在HMI中設置相應參數(shù),，用戶可以自行調整BOX區(qū)域的大小，以及上層區(qū)域的寬度及排放的緊密度,，由此地解決了用戶的需求,。在觸摸屏中也設置了相應的觀察項（圖中的白底部分），如當前層數(shù),，當前圈數(shù),，當前收料直徑,，便于針對具體管材排放情況對參數(shù)設置進行修改。
5.為了保證退火時管材表面溫度的恒定,，感應加熱功率輸出的設定必須跟隨管材運動的實際線速度及管材規(guī)格,，由于鋁管規(guī)格很多，在HMI中運用配方功能來實現(xiàn),，某一規(guī)格一旦調試好后下次用戶只需調用即可,，非常方便,如下圖所示：
速度段內的感應加熱功率輸出通過斜率計算得出，非常地柔性化,，使整個加熱輸出平穩(wěn)可靠,。通過加熱修正可以對加熱功率輸出做補償，修正值則自動存放在當前配方中,，方便下次調用,。
四、項目運行
系統(tǒng)自2008年6月投入使用,，經過連續(xù)不間斷的運轉,，一直保持穩(wěn)定運行；同時由于操作簡便,，適應性強,，深受用戶好評。在我們的出口機型中,，采用了MASTERDRIVE變頻器替代MM440,，運用帶速度反饋的矢量控制模式，能夠取得更高的速度精度,，更好的低頻特性及更高的啟動轉矩,，并運用DP/DP COUPLER來與用戶系統(tǒng)協(xié)作。與現(xiàn)在的方案相比,，在檔次提升的同時成本也會顯著增加,。
五、應用體會
通過本項目的設計,、調試，也有了一些心得體會：
1.退火溫度應采用鋁業(yè)專用紅外測溫儀測量,，由于管材在高速運動過程中不可避免地產生抖動,，導致測量的溫度產生些許波動，通過在程序中增加采樣次數(shù),，使得溫度顯示更加平穩(wěn),。值得一提的是采樣程序是從S7-200的系統(tǒng)手冊里搬來的，非常實用,。
2.觸摸屏組態(tài)軟件以前用的是Protool,，現(xiàn)在改用Wincc Flexible 2005了,感覺確實象它的名字一樣,，非常地柔性化而且功能也更加強大了。
2.1用Protool編寫的界面可以直接移植到WINCC FLEXIBLE項目中;
2.2采用Wincc Flexible組態(tài)時可以設置成與多臺PLC通訊;
2.3在功能組態(tài)時,，可以把功能進行 Copy ,，直接復制到另一個執(zhí)行元件中，很是方便;
2.4應對雙語環(huán)境,，Wincc Flexible 可在組態(tài)環(huán)境中直接進行多語言的對比翻譯輸入,，這在與國外客戶協(xié)作的項目中非常實用，因為國外客戶要看他本國的語言,，而國內的操作工要看中文,。
3. 項目中既有變頻器又有中頻電源，因此在抗干擾方面就顯得非常重要,。對此SIMOREG DC master使用說明書中關于“驅動裝置EMC安裝指導"的描述非常值得深讀并借鑒,。在此項目中我們也盡量按照其規(guī)則來實施，因而在整個調試過程中沒有遇到這方面的麻煩,。
總之,，通過本項目的成功開發(fā)與應用，體現(xiàn)了西門子自動化產品的穩(wěn)定性,，易用性,，靈活性以及較高的性價比