深圳臺(tái)達(dá)機(jī)電產(chǎn)品在鋼絲合股機(jī)上的應(yīng)用?
膠管是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中步科缺少的橡膠制品,其應(yīng)用范圍廣泛,涉及工程機(jī)械、汽車、航空、航海等領(lǐng)域。膠管的廣泛應(yīng)用,也促進(jìn)和推動(dòng)了膠管工業(yè)及其生產(chǎn)設(shè)備的發(fā)質(zhì)。鋼絲合股機(jī)是生產(chǎn)鋼絲液壓膠管的關(guān)鍵設(shè)備之一,合股的質(zhì)量直接影響著成品的好壞。合股主要張力控制系統(tǒng)和收線控制系統(tǒng)。本文要介紹深圳臺(tái)達(dá)機(jī)電產(chǎn)品在合股機(jī)收線控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。
一、鋼絲合股機(jī)簡(jiǎn)介
鋼絲合股機(jī)是鋼絲編織機(jī)的輔助設(shè)備,主要作用是為鋼絲編織機(jī)提供編織所用的線軸。該線軸由多股鋼絲同時(shí)燒制而成,鋼絲合股機(jī)因此而得名。
現(xiàn)階段在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上,鋼絲合股主要有兩大類:**類是主軸轉(zhuǎn)速恒定,由于卷勁不斷加大,合股機(jī)會(huì)一直工作在加速運(yùn)動(dòng)中,這樣的合股線周內(nèi)好外次,合出線的懸垂度差異較大,不合格產(chǎn)品較多;**類恒定線速度,由于線軸從內(nèi)到外的速度恒定,所以其懸垂較好,合線的質(zhì)量高,應(yīng)用了臺(tái)達(dá)機(jī)電產(chǎn)品的鋼絲合股屬于**類。
鋼絲合股機(jī)主要分為放線部分和收線部分(見(jiàn)圖1)
圖1 鋼絲合股機(jī)
目前,在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上,合股機(jī)的張力機(jī)構(gòu)大體分為兩大類:一類為機(jī)械結(jié)構(gòu)控制,一類為電氣控制。機(jī)械結(jié)構(gòu)控制多用彈簧或重物保證所合的每一根線的張力恒定且相等。機(jī)械結(jié)構(gòu)的響應(yīng)性較差,會(huì)導(dǎo)致設(shè)備在啟停過(guò)程中,會(huì)有較大的張力波動(dòng),導(dǎo)致懸垂度不合格。機(jī)械結(jié)構(gòu)現(xiàn)在主要應(yīng)用于低速合股機(jī)。電氣配合傳感器控制張力,則在啟停過(guò)程中,調(diào)整速度快且準(zhǔn)確,張力基本恒定,懸垂度較好。此類型機(jī)構(gòu)在高速合股機(jī)上應(yīng)用廣泛,本文介紹的此款機(jī)器采用了電氣張力控制方式(見(jiàn)圖2)
圖2 電氣張力控制方式
收線機(jī)構(gòu)由兩部分組成:**部分為收線主軸,負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)線軸卷繞合線;**部分為扁平電纜機(jī)構(gòu),在主軸收線的同時(shí)將線均勻的所有電控部分都是深圳臺(tái)達(dá)機(jī)電產(chǎn)品。
二、控制原理
根據(jù)該設(shè)備的生產(chǎn)工藝和結(jié)構(gòu),確定控制分為兩部分:**部分為合股機(jī)的定線速度,控制原理是按確定的初始卷徑,根據(jù)設(shè)定的速度計(jì)算出變頻器的初始頻率,然后根據(jù)卷徑的增加逐步降低變頻速度,從而保證線速度恒定;**部分為扁平電纜程序部分,控制原理是通過(guò)編碼器計(jì)算出線軸的轉(zhuǎn)速,再通過(guò)扁平電纜間距和比例關(guān)系,計(jì)算出扁平電纜伺服電機(jī)的速度,從而使扁平電纜正確。
三、控制架構(gòu)
根據(jù)上述控制工藝及原理,系統(tǒng)控制的主要電氣組件表1:控制構(gòu)架見(jiàn)圖3.
表1 系統(tǒng)控制主要電氣組件表
圖3 控制架構(gòu)
四、程序說(shuō)明
該方案的程序主要分為PLC程序和HMI程序。
1.PLC程序
PLC程序采用WPLsoft編寫,程序總體分為3個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。
(1)PLC與伺服和變頻器通訊程序的編寫(見(jiàn)圖4)
圖4 PLC與伺服和變頻器通訊程序
(2)定速程序的編寫。在該段程序中,需要注意初始卷徑和每層增加卷徑的數(shù)值。一般情況下,每層卷徑應(yīng)該是線徑的0.87倍,可通過(guò)三角函數(shù)關(guān)系獲得(見(jiàn)圖5)
圖5 定速程序
(3)排線程序的編寫(見(jiàn)圖6)
圖6 排線程序
2.HMI畫面
在觸摸屏接口的設(shè)計(jì)中,主要是體現(xiàn)*終客戶的操作習(xí)慣和設(shè)備廠家對(duì)設(shè)備調(diào)試的掌控。HMI主要分為手動(dòng)接口、自動(dòng)接口、參數(shù)設(shè)備和系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置。本文只對(duì)自動(dòng)運(yùn)行接口和參數(shù)接口簡(jiǎn)單介紹。
“運(yùn)行接口”的主要功能是顯示,在實(shí)際操作中,工作人員帶有手套,不方便觸按觸摸屏,故將常用操作按鍵以按鈕實(shí)物的形式安放于醒目并方便操作,操作人員會(huì)依據(jù)觸摸屏上的資料對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作(見(jiàn)圖7)
圖7 運(yùn)行接口
“參數(shù)接口”主要對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行設(shè)置(見(jiàn)圖8)。
圖8 參數(shù)接口
本文對(duì)鋼絲編織型膠管的需求正不斷加大,進(jìn)而增加了膠管鋼絲編織行業(yè)對(duì)設(shè)備的需求。目前,使用深圳臺(tái)達(dá)機(jī)電控制方案的鋼絲合股機(jī)已投入使用,該系統(tǒng)控制精度高,操作簡(jiǎn)單,有效提高了工作效率。