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技術(shù)資訊

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飛新照明有限公司水平線同步控制系統(tǒng)

發(fā)布時間:2019-08-02 16:20:50來源:

1.設(shè)備介紹
        飛新照明有限公司水平線涂粉(Coating)、主線(Mainline)和輔線(Side line)三大部分組成。
        主線設(shè)備包括:
1. 插粉機(Marking & wiping,MWM),控制整條生產(chǎn)線是否上粉管,將粉管打上商標印,并將商標印烤干。用煤氣火頭烘烤粉管兩端,再用旋轉(zhuǎn)鋼絲刷刷掉粉管兩端內(nèi)外多余的熒光粉,并用真空將粉塵吸走。
2. 烤管爐(Sintering oven,SO),用煤氣輻射火頭將粉管烘烤至一定溫度,使熒光粉中的不穩(wěn)定物質(zhì)充分分解,揮發(fā)。
3. 封口排氣機(Sealing & pumping,SPM),封口部分:28個封口工位將從輔線芯柱鏈上供應(yīng)的芯柱及烤管爐供應(yīng)的粉管用煤氣火頭完全封接。排氣部分:設(shè)備包括28個排氣工位及5臺真空泵,將封好口的粉管通過28個排氣工位連接到真空系統(tǒng)上將燈管內(nèi)的空氣排掉并沖入一定數(shù)量的惰性氣體。在排氣過程中對燈管兩端的燈絲進行加熱,使涂在燈絲上的電子粉充分分解揮發(fā)并隨空氣排出。
4. 穿線烤頭機(Threading & capping mill,TCM),穿線部分:將刮好焊泥的鋁帽裝到排好氣的燈管上,使導絲準確穿過銅針后壓焊并切掉多余的導絲。烤頭部分:用煤氣火頭烘烤鋁帽,使焊泥牢固連接燈管與鋁帽。
5. 兩臺焊泥機(Cap filler,CF1,CF2),將空的鋁帽刮上焊泥。
6. 老煉機(Ager,F(xiàn)TM)和包裝機(Packing,PM),將燈管充分啟跳、燃點,改善啟跳性能。同時檢測燈管的絕緣耐壓性能。將每一根成品燈管用紙?zhí)装b起來。
      設(shè)備布置如下圖所示:


 
2.電氣系統(tǒng)改造內(nèi)容及要求
2.1 舊系統(tǒng)改造
       2.1.1 本次改造涉及更新水平線主線同步系統(tǒng)所有電氣系統(tǒng)。
       2.1.2 更新所有傳感器件及驅(qū)動元件。
       2.1.3 更新所有控制及動力電纜。
       2.1.4 更新所有的控制柜及控制柜內(nèi)部器件。
       2.1.5 更新所有操作盒及內(nèi)部器件。
       2.1.6 更新主線同步系統(tǒng)。
       2.1.7 同步系統(tǒng)中封口排氣機及穿線烤頭機驅(qū)動馬達須更換。
       2.1.8 更新同步系統(tǒng)時必須保證舊系統(tǒng)的完整性和可恢復性。

2.2 上位機系統(tǒng)
       系統(tǒng)需預留與上位機通訊接口(通過Profi-Bus),能夠向上位機提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)及設(shè)備運行狀況和故障診斷信息。

2.3 系統(tǒng)提速
       2.3.1 系統(tǒng)電氣部分設(shè)計時要確保以后電氣系統(tǒng)在不增加任何費用的情況提速至如下速度:
       2.3.2 主線正常生產(chǎn)速度為3050/小時,系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮將來可提速至3600/小時。
       2.3.3 輔線正常生產(chǎn)速度為6480/小時(芯柱機為3240/小時),系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮將來可提速至7200/小時。
       2.3.4 涂粉正常生產(chǎn)速度為3400/小時,系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮將來可提速至4000/小時。

 2.4 聲光報警
       2.5.1 報警能夠?qū)υO(shè)備故障或生產(chǎn)質(zhì)量問題給出報警及指示。
       2.5.2 不同類型報警能夠辨別。

 3. 設(shè)備性能指標
 3.1 總體要求
  3.1.1 生產(chǎn)速度維持在3050支/小時,并在無需額外投資情況下提速至3400支/小時(輔線7200只/小時,涂粉4000支/小時)。生產(chǎn)運行速度誤差為設(shè)定速度的0.2%以內(nèi)。
  3.1.2 設(shè)備性能驗收時設(shè)備故障率必須達到1%以內(nèi)。設(shè)備初步驗收時設(shè)備故障率必須達到連續(xù)7個生產(chǎn)日在0.5%以內(nèi)。設(shè)備運行比較終驗收時故障率必須達到連續(xù)60個生產(chǎn)日在0.1%以內(nèi),比較終驗收后故障率必須在0.1%以內(nèi)。
  3.1.3 性能驗收前設(shè)備平均無故障時間必須達到8小時。初步驗收前設(shè)備平均無故障時間必須達到24小時。設(shè)備平均無故障時間在比較終驗收前必須達到500小時以上,比較終驗收后必須達到500小時以上。
  3.1.4 水平線生產(chǎn)是全年365天不間斷運行,控制系統(tǒng)必須保證其正常運行

3.2 同步/主驅(qū)動總體要求
      3.2.1 設(shè)備之間的相位差調(diào)整采用兩種方式:一,方便地調(diào)整編碼器的物理相位以調(diào)整相位差,二,在軟件中設(shè)置相位差。
     3.2.2 同步系統(tǒng)要求同步的所有設(shè)備能單獨運行而不受其它設(shè)備運行狀況的影響,不能因一臺設(shè)備的狀況而影響其它設(shè)備之間的同步(包括斷電)。一臺設(shè)備處于維修或點動(手動低速運行)狀況時其它設(shè)備同步不受影響。與現(xiàn)有同步系統(tǒng)功能完全一致。
     3.2.3 同步精度系統(tǒng)同步精度要求能夠達到生產(chǎn)要求(在0.5度以內(nèi))。
     3.2.4 達到同步狀態(tài)時間應(yīng)在4秒以內(nèi)。
   3.2.5 同步系統(tǒng)安全回路必須和控制系統(tǒng)安全回路連接,當控制系統(tǒng)安全回路動作時同步系統(tǒng)安全回路必須作用,設(shè)備立即停機。
   3.2.6 傳動系統(tǒng)必須有過載保護功能,當設(shè)備負載過大時,系統(tǒng)能夠自動停機,以避免設(shè)備撞機。
   3.2.7 封口排氣機啟動時需檢測負載電流低速啟動。
 3.2.8 每臺設(shè)備都可以點動運行,點動運行的速度可設(shè)定。
 3.3.9 同步系統(tǒng)通過PROFIBUS通訊將運行信息上傳至PLC及上位機,在同步改造項目中必須做好通訊的硬件接口及將來與PLC及上位機通訊的軟件編程。
 4. 系統(tǒng)實施
        水平線的傳動同步系統(tǒng)由六臺丹佛斯變頻器分別加裝同步卡及Profibus-DP通訊卡組成,分別安裝在兩個控制柜內(nèi)。每臺變頻器通過采集主機(VLT6)的速度信號和從機(各自控制的機器)編碼器的速度和相位,自動調(diào)整變頻器輸出頻率,保持從機和主機的角度同步運行。通訊卡的功能是和上位機進行通訊,可以將變頻器的運行數(shù)據(jù)傳送到上位機中。其中1號控制柜包括插粉機變頻器(VLT1), 烤管爐變頻器(VLT2), 封排機變頻器(VLT3)。2號控制柜包括穿線烤頭機變頻器(VLT4), 老練機變頻器(VLT5)及主機變頻器(VLT6)。
 4.1 功能分析
        主機變頻器(VLT6)的功能是模擬主軸的編碼器信號,通過同步卡上的MK3B插口輸出至各變頻器,控制整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)速度(在參數(shù)762中調(diào)節(jié),單位個/小時),其余變頻器作為從機,隨時跟隨主機的速度和相  位,控制各自的電機保持角度同步。各從機的編碼器安裝在從機的主傳動軸上,保證編碼器的轉(zhuǎn)速與輸送速度成一固定的比例。我們目前的安裝傳動比為1:1,即編碼器轉(zhuǎn)一圈,從機轉(zhuǎn)過一個工位。
注意:變頻器內(nèi)的計算是以四分相脈沖計算,即1024P/R的編碼器,每轉(zhuǎn)接受到的脈沖數(shù)是4*1024=4096個脈沖,這與伺服的原理是一樣的,大大提高了精度。從同步卡的說明書可以看出,同步卡的主要功能是控制兩軸同步,同步的方式有速度同步,位置同步及檢索脈沖同步。主從機之間還可以設(shè)定同步比例。還可以自由編程,靈活應(yīng)用。
          根據(jù)現(xiàn)場實際情況及用戶要求,我們選用精度比較高的帶檢索脈沖的同步功能。同步比(參數(shù)713:714)設(shè)定為1:1。同時,主機的虛擬主機信號內(nèi)包括檢索信號,從機編碼器的Z相脈沖作從機的檢索脈沖,每接收到這兩個信號,變頻器作一次校對,根據(jù)兩個檢索脈沖的偏差,調(diào)整從機的速度。當然這兩個檢索脈沖之間允許有固定偏差(參數(shù)712 DEGREE OFFSET)。如從機的檢索脈沖滯后300個脈沖,變頻器就把從機的速度提高,使從機多走300個脈沖,然后根據(jù)同步比調(diào)整速度。這樣保證了整個同步系統(tǒng)連續(xù)運行,沒有累計誤差。
 5. 操作
        主機沒有任何操作,只需要設(shè)定生產(chǎn)速度(P762),若需要提高生產(chǎn)速度,修改參數(shù)762,單位是每小時的生產(chǎn)數(shù)量。此數(shù)據(jù)是失電保持。
        從機的操作分為同步運行和點動運行。
        同步運行:把同步運行控制插頭插入控制電路的插座內(nèi),按原設(shè)備上的啟動/停止按鈕即可控制電機運行/停車,啟動后電機開始加速到一定速度,并跟隨主機的速度和相位,當誤差小于一定數(shù)值時,變頻器送出已經(jīng)處于同步狀態(tài)的信號返回原控制系統(tǒng),此時可以上料并生產(chǎn)。當由于機械原因(如更換編碼器等)使本機和別的機器產(chǎn)生相位偏差,可以調(diào)整參數(shù)712(DEGREE OFFSET 單位:度),此參數(shù)表示從機超前主機的角度。也可以調(diào)整編碼器安裝的角度。
        點動運行:把點動按鈕合插入控制電路的插座內(nèi),即可控制機器點動運行,點動時變頻器處于開環(huán)控制狀態(tài)。點動的速度在參數(shù)763中調(diào)節(jié),單位:比較高頻率的百分比。
        當控制電路的插座為空時,機器處于停止狀態(tài),此時無法啟動機器。當聯(lián)鎖信號或急停按鈕按下,機器也無法啟動

 

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