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M-Y-FJ系列飞锯控制系统 |
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M-Y-FJ系列飞锯控制系统
一、 引言
目前，在飞锯控制系统中有一部分使用了伺服专用控制器，由于专用控制器存在一下缺点，所以我们的飞锯控制系统没有采用专用伺服控制器。而是采用PLC+伺服系统的控制方式。
a）专用伺服控制器的控制功能比较单一，只能完成特定的控制；
b）专用伺服控制器无法实现功能扩展；
c）日后的维护与维修不便；。
在我们的飞锯控制系统中使用西门子PLC、松下或三菱伺服系统及交流伺服电机。运用PLC模块化编程，将控制功能编写成控制功能块，极大地方便了控制功能的扩展和修改。采用该控制方式，不仅保证了锯切精度，而且提高了锯切速度和后期使用的维护、维修费用。
二、控制原理
图1系统基本运行速度曲线
图1中，上下起伏的实线，清楚的表示出整个裁切循环过程中，切台运行的速度曲线;而平直的虚线则代表稳定的进料速度。整个循环分成五个不同的状态，分析如下:
a) 待机状态
在一个循环开始时，若送料总长度尚未达到指定裁切长度，即属于待机状态。PLC根据编码器输出的计数脉冲，随时检测输入材料的长度及当时送料速度。采取前置量检测法，若长度到达前置量，则立刻发送指令将伺服电机激活，进入加速状态。
b) 加速状态
送料持续进行，PLC在检测输入材料的长度及当时送料速度的同时，并指挥伺服马达依照S曲线加速至与进料速度同步;在进入同步速度的瞬间，裁刀与材料的动态相对位置已经整定完成。接着便进入同步状态。
c) 同步状态
一旦进入同步状态，PLC立刻送出同步信号给裁刀控制机构，要求执行切断动作。同时，PLC依然持续侦测进料长度及进料速度，随时保持切刀与材料之间的动态相对位置永远不变;如此才能确保裁切断面的平整。当裁切完成之后，切刀自动退出，并发出裁切完成信号。PLC接收到本信号，则不再继续维持同步，立刻进入减速状态。
d) 减速状态
PLC指挥马达依照S曲线减速直到完全停止。同时，仍然持续侦测并累计进料长度。一旦马达完全停止，PLC立刻将切台现在的位置记录为本次裁切的最远行程。接着立刻进入回车状态。
e) 回车状态
回车状态其实可以看成是“走停式定长送料”的标准动作程序。回车过程中，PLC仍持续侦测并累计进料长度。回车完成之后系统自动进入待机状态，等待下一循环的开始。
三、系统简介
a)伺服系统:
控制器有位置控制和速度控制两种控制模式。本系统采用位置控制模式,运行时接受可编程控制器PLC 内置的高速脉冲发生器发出的高频脉冲,由脉冲数决定伺服驱动器所驱动的伺服电机的转动角度,脉冲频率决定伺服电机的转动速度。
控制伺服马达的运转速度及同步定位动作；
激活切刀(锯片)加工装置。
b) HMI:(人机接口)
采用西门子HMI 人机界面触摸屏进行原始数据的输入设定、产品行走速度和故障报警等的显示以及手动剪切操作等。
c) PLC:(可编程程序控制器)
采用西门子公司的S7-300 系列PLC 作为系统的主控制单元主要完成以下功能：
接受PLC及HMI输入的运转命令及长度设定；
检测测量轮编码器传回的脉波，以获得进料速度及进料长度；
处理基本的接口、互锁、连动信号。
d)交流伺服电机
带动导螺杆的正逆转动或停止。
e)导螺杆或齿排
带动切台往复运动及停止。
f)锯台或切台
包含切刀(锯片)加工装置之移动基台。
g)编码器的测量轮
直接紧密的接触待切材料，靠材料的横移而带动编码器产生脉冲信号。
四、技术参数及系统特点
技术参数：
剪切精度：±0.5 mm；
剪切速度：150m/min-300m/min；
最高输入频率：300kHz；
响应时间：120μsec；
系统特点：
低成本,多种应用功能；
可以取代齿轮箱控制系统；
结构简单，对传动机械的精度要求不高，而且成本低；
操作容易，节省工人的操作时间，提高工作效率；
精度高，误差小；
可以自由输入订单，安排生产，生产过程中自动换单；
实时显示裁切长度，生产数量，速度，剩余数量。
五、应用领域：
包装剪切、线材剪切、管材剪切、板材剪切及钢坯剪切等。
●我公司还可根据用户需要，专门为用户设计飞锯控制系统。
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