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丹佛斯變頻器和LSIS PLC基于EtherCAT通訊的繞包機應用案例

時間：2020-03-10    作者：津信變頻    點擊：次
繞包機的主要作用是在電纜生產過程時候，讓包帶按照設定的節距緊密的纏繞在銅線上面，來提高電纜的性能。其關鍵在于控制繞包伺服、牽引伺服、放帶伺服的結合使用，保證包帶均勻緊密的纏繞在電纜上。

一、工藝介紹
繞包機的主要機械機構如下圖所示：



如圖中所示：設備采用了繞包伺服、牽引伺服、放帶伺服。牽引伺服控制生產的速度，拉著銅線已設定的生產速度在走，繞包伺服跟蹤牽引的速度，將包帶均勻的纏繞在銅線上，放帶伺服根據繞包伺服的速度進行PID速度控制，保證包帶均勻緊密的纏繞在銅線上，提高了繞包機的效率和工作可靠性。        

二、主要電氣配置及結構
1．電氣配置：


2．電氣結構
PLC與觸摸屏之間進行Ethernet通訊，PLC與FC302變頻器之間進行RS485通信，伺服電機和伺服驅動器通過編碼器線進行連接控制?？梢酝ㄟ^觸摸屏對牽引伺服生產速度進行設定，放帶伺服根據繞包伺服的速度進行PID調節，收卷由收線磁粉轉矩控制。



三、開發過程
1、速度同步控制
1.1 繞包同步
繞包機通過編碼器采集當前的生產速度,在觸摸屏上面可以調節繞包轉速與生產速度的比例,從而改變包帶的節距,以及將包帶均勻的緊密纏繞在銅線上，以達到工藝要求。在生產速度改變時候,編碼器可以實時檢測生產速度,保證繞包機的轉速同步變化,從而保證節距的均勻性。
放帶伺服經PID速度控制對牽引伺服和繞包伺服速度進行跟蹤，并迅速進行調節控制，保證包帶出帶均勻，伺服間的同步性使得產品的性能好，產品質量高。

1.2 斷帶監測
斷帶檢測,通過檢測包帶使用的速度,和生產速度的關系,可以判斷斷帶與否。在帶子斷了以后,由于張力的作用,包帶的使用速度立即減小,而生產速度是不變的,根據這個速度變化的關系,可以判斷繞包斷帶,自動停止生產線。

2、張力控制
2.1 放帶張力控制
在繞包帶纏繞的過程中,需對包帶施加一定的張力,選用磁滯制動器控制。磁滯制動器張力控制系統是根據輸出轉矩與通過其電感線圈電流具有優良的線性關系,從而通過電流控制,達到恒定張力。還可以檢測包帶卷進的大小,自動調節張力。張力的穩定與否將直接影響線纜外徑的均勻性,進而導致線纜其它相關性能的變化。因此,線纜繞包張力的控制對線纜的生產質量十分關鍵,為了保證包帶緊密、平整地纏繞于線芯上,張力一定要恒定。

2.2 收線張力控制
收卷速度正常比物料的線速度快，磁粉離合器工作在滑差狀態，張力由磁粉離合器的轉矩來控制，為了保持張力的恒定，必須按卷徑的大小來增加或減小磁粉離合器的轉矩。這樣可以做到線纜在線盤上繞線均勻，不會出現散盤或者部分區域過緊等情況，保證能夠完成線纜收卷要求。

四、總結

開機后，經過短暫的延時，程序進行通信連接和報警檢測，通信連接將對模擬量模塊進行激活和對伺服建立通訊讀取伺服狀態，然后進行工作模式的選擇，可以選自動運行和點動運行。報警程序用于對機器狀態進行實時監控，并根據故障情況經相關的動作與報警顯示。

在實際運行過程中，完善的參數設置選項和監控功能保證了設備運行平穩高效可靠。LSIS伺服電機優秀的性能保證了生產設備的性能好和產品質量好，伺服間可靠的同步性對于繞包機工作的穩定可靠非常有必要，完美的運用到實際生產中，保證了產品的質量，得到客戶的一致好評。

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