PLC控制的涂布机同步
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PLC,编码器,变频器实现同步控制的一种方法简介:变频器与可编程序控制器通过RS485通信连接控制电机速度;可编程序控制器根据编码器测出的现场速度改变变频器频率;触摸屏设定工作参数。
下面就让艾驰商城小编对让PLC、编码器、变频器实现同步控制的方法来一一为大家做介绍吧。
1,设备工作原理简介设备的用途为印刷后续加工,全自动覆膜机。
工作方式为把单张纸表面覆一层塑料膜,使印刷品表面看起来更亮,并保护印刷表面的图文。
比如色拉油的包装标贴,或者某些书籍的封面。
首先,一张张印刷后的纸张通过直线传送到腹膜滚筒,然后通过滚筒施加的压力,使纸张与薄膜贴合在一起,最后把纸张与薄膜接缝处切开,具体的工序不赘述。
2,主要技术难点由于纸张是一张张的传送到滚筒,薄膜是缠绕在滚筒表面的,要使它们贴合在一起,并且每张纸之间不能有间隙。
通俗的讲就是:把一张张的纸,首尾相接的贴在一卷薄膜上。
纸张通过直线传送到滚筒上,薄膜通过开卷机构附在滚筒上,然后压在纸张表面。
这里,直线输纸机构与滚筒分别有两个变频电机驱动,所以要求两个运动机构的表面线速度必须一致。
只有这样才能使纸张之间腹膜以后不留有空隙,控制精度要求误差不能大于1毫米。
纸张的长度是可设定的,比如,某次是要求一万张同等长度的纸张,下一次有可能是另一种长度规格的纸张。
滚筒的直径确定不变。
设备安装2个旋转编码器,分别检测输纸机构与滚筒的线速度,plc根据计算的速度调节变频器的输出频率使它们的线速度保持一致。
在计算过程中由于存在圆周率,必需把计算的数据取整。
这样经过乘除计算后才能得到比较准确的数据。
计算的过程中数据取整只有把数据同时扩大1000倍或者10000倍才能得到比较准确的商。
plc的被除数是有限制的不能太大,否则溢出。
在这里选择1000p/r的旋转编码器。
就可以直接把纸张的长度分成1000份。
并且把数据扩大1000倍。
关于这些是具体设计变程过程中选取的。
在这里只是说明一下。
不再把数据计算一一演算。
利用PLC和变频器实现多电机速度同步控制在传统的传动系统中,要保证多个执行元件间速度的一定关系,其中包括保证其间的速度同步或具有一定的速比,常采用机械传动刚性联接装置来实现。
但有时若多个执行元件间的机械传动装置较大,执行元件间的距离较远时,就只得考虑采用独立控制的非刚性联接传动方法。
下面以两个例子分别介绍利用PLC和变频器实现两个电机间速度同步和保持速度间一定速比的控制方法。
1、利用PLC和变频器实现速度同步控制薄膜吹塑及印刷机组的主要功能是,利用挤出吹塑的方法进行塑料薄膜的加工,然后经过凹版印刷机实现对薄膜的印刷,印刷工艺根据要求不同可以采用单面单色、单面多色、双面单色或双面多色等方法。
在整个机组中,有多个电机的速度需要进行控制,如挤出主驱动电机、薄膜拉伸牵引电机、印刷电机以及成品卷绕电机等。
电机间的速度有一定的关系,如:挤出主电机的速度由生产量要求确定,但该速度确定之后,根据薄膜厚度,相应的牵引速度也就确定,因此挤出速度和牵引速度之间有一确定的关系;同时,多组印刷胶辘必须保证同步,印刷电机和牵引电机速度也必须保持同步,否则,将影响薄膜的质量、印刷效果以及生产的连续性;卷绕电机的速度受印刷速度的限制,作相应变化,以保证经过印刷的薄膜能以恒定的张力进行卷绕。
在上述机组的传动系统中,多组印刷胶辘的同步驱动可利用刚性的机械轴联接,整个印刷胶辘的驱动由一台电机驱动,这样就保证了它们之间的同步。
印刷电机的速度必须保证与牵引电机的速度同步,否则,在此两道工艺之间薄膜会出现过紧或过松的现象,影响印刷质量和生产的连续性。
但是印刷生置与牵引装置相距甚远,无法采用机械刚性联接的方法。
为实现牵引与印刷间的同步控制,牵引电机和印刷电机各采用变频器进行调速,再用PLC对两台变频器直接控制。
牵引电机和印刷电机采用变频调速,其控制框图如图1所示。
在这个闭环控制中,以牵引辘的速度为目标,由印刷电机变频器调节印刷辘速度来跟踪牵引辘的速度。
改革OCCUPATION2012 11102R EFORMATIONPLC模拟量模块与变频器在同步收卷设备上的应用都晔凯摘 要:本文主要讲述在实际生产中将FX2N系列PLC、模拟量输入输出模块与三菱E740变频器的结合,成功地将同步控制技术在圆网印花机中收卷上应用的方案。
该方案工作稳定、可靠,替代了原印花机产品中伺服的收卷系统,大大提高了系统的经济性。
关键词:PLC模拟量 变频调速 同步 应用在纺织、造纸、薄膜制造等设备中,经常会遇到多台电动机同步运行工作的控制要求。
尤其是在放卷、收卷一体化的机器中,同步控制技术的性能直接影响到产品的质量。
一般的同步收卷控制均采用伺服方案,该方案虽然性能较好,但由于伺服驱动价格比较昂贵,直接影响了设备的性价比。
因此笔者考虑用PLC及模拟量模块配合变频器的方案代替原设备的伺服方案,下面以圆网印花机的收卷机构为例进行说明。
一、收卷系统的结构圆网印花机的收卷机构如图1所示,原设备主要由收卷辊、和收卷电动机组成。
为了达到检测布匹张力程度的目的,方案增加了张力辊、张力辊位置检测用电位器实现。
当布匹的张力发生变化时,电位器的电压值将随张力辊的位置发生相应变化。
在电位器接上电源,从而形成检测布匹张力程度的0~5V电压输出。
图1 收卷机结构图二、PLC及变频器在系统中的应用1.PLC回路的连接在控制系统中,PLC被作为控制核心,采用三菱FR-E740变频器来拖动收卷电动机。
接线时用FX2N-2AD模拟量输入模块采集两路电压模拟量输入,一路采集收卷中张力辊上下的模拟量输入信号,另一路采集印花机设备中模拟量的输出信号,分别接COM1,VI1和COM2,VI2。
通过模拟量输出模块FX2N-2DA输出0~10V的模拟信号控制变频器的频率,模块的VOUT1与COM1与变频器的2、5端子相连,使其与印花机同步工作。
PLC主机输出的KA1常开触头接变频器的SD,STF端子做为启动信号。
2.PLC程序的编写张力辊所在的位置分为三段:5~3V为下限区,3~2V 为正常工作区,2~0V为上限区。
触摸屏与plc时间同步的操作方法和实际案例Synchronizing the time between a touchscreen and a PLC can be a crucial operation in industrial automation. The coordination of time ensures that all systems and devices are working in harmony and helps to troubleshoot any issues that may arise. One common method to achieve this synchronization is through the use of a network time protocol (NTP) server. By setting up an NTP server on the network, both the touchscreen and the PLC can access the same time source and update their clocks accordingly.触摸屏与PLC之间的时间同步可能是工业自动化中至关重要的操作。
时间的协调确保所有系统和设备正常运行,并有助于排除可能出现的任何问题。
实现这种同步的一种常见方法是通过使用网络时间协议(NTP)服务器。
通过在网络上设置一个NTP服务器,触摸屏和PLC都可以访问同一时间源并相应地更新其时钟。
In practical terms, the process of synchronizing the time between a touchscreen and a PLC involves configuring the settings on both devices to connect to the NTP server. This typically requires inputting the IP address or hostname of the NTP server in the settings menu ofeach device. Once the connection is established, the devices will regularly check in with the NTP server to ensure that their internal clocks are accurate and up to date.在实际操作中,将触摸屏和PLC之间的时间进行同步的过程涉及配置两台设备的设置,使它们连接到NTP服务器。
PLC控制在卷绕过程中的应用及性能分析PLC(可编程逻辑控制器)控制在卷绕过程中的应用及性能分析PLC控制在卷绕过程中广泛应用于各种工业领域,如纺织、食品、包装等。
它是一种可编程的自动化控制器,通过读取传感器信号和执行开关命令来控制机器和设备的运行。
在卷绕过程中,PLC控制起着至关重要的作用。
首先,PLC控制可以实现卷绕过程的自动化。
在传统的手动控制下,操作人员需要手动调整卷绕机的速度、张力和卷绕长度。
这样不仅容易导致误差,还会浪费时间和人力。
而通过PLC控制,可以编写程序来自动控制卷绕机的各项参数。
只需设定好所需的卷绕长度和速度,PLC控制器会自动调整卷绕机的工作状态,确保卷绕过程的准确性和效率。
其次,PLC控制可以实时监测卷绕过程中的各项参数。
卷绕过程中需要监测的参数包括张力、速度、卷绕长度等。
通过PLC控制器与传感器的连接,可以实时读取传感器的信号,并将其转化为数字信号进行处理。
PLC控制器可以根据这些数据来控制卷绕机的工作状态,如调整卷绕机的速度来保持恒定的张力,避免松紧不一致导致的质量问题。
此外,PLC控制器还可以记录和存储这些数据,以便后续的分析和改进。
此外,PLC控制还可以实现卷绕过程中的故障检测和报警功能。
在卷绕过程中,如果发生异常情况,如张力过大、传感器故障等,PLC控制器可以及时检测到,并发出相应的警报信号。
这能够帮助操作人员快速发现并解决问题,减少生产中断的风险,提高生产效率和产品质量。
此外,PLC控制还可以通过与其他设备的接口实现生产线的整体协调和管理。
在卷绕过程中,通常需要与其他设备进行配合,如传送带、送料机、切断机等。
通过PLC控制器与这些设备的连接,可以实现卷绕过程的协调,确保各个环节之间的流程顺畅和一致性。
对于PLC控制在卷绕过程中性能的分析,主要从以下几个方面进行评估:1. 响应时间:PLC控制器的响应时间是指从接收到输入信号到输出信号的处理时间。
响应时间越短,PLC控制器的控制性能越好。
plc同步控制用法
PLC(可编程逻辑控制器)在同步控制中可以通过多种方式来实现多个伺服电机的同步运行。
以下是具体的方式:
1. 通过模拟量控制:一般采用0~10V信号控制,几套伺服就配几个输出,脉冲控制。
你可以选用晶体管输出的PLC,通过发不同的脉冲数来控制伺服系统的速度。
2. 采用通讯的方式:如RS485、MODBUS、现场总线等。
简单的多个伺服电机转速的同步,完全可以PLC不同输出口发同一个速度出去,这个不是
跟随,伺服驱动有脉冲输出功能,可以用这个控制下一台伺服的速度。
3. 最简单的用第一个伺服驱动的输出控制第二个伺服驱动器:就可以实现同步运动了,只要要求不是太高这种方法完全可行。
4. 在一台电机上安装编码器:通过编码器的反馈去控制另一台电机,来达到同步。
此外,还可以通过PLC的简单运动模块的手动脉冲器/INC同步编码器输入、将三菱伺服放大器的串行ABS同步编码器及ABS/INC标度作为同步编码器轴使用、将三菱PLC模块的输入模块上连接的格雷码的编码器作为同步编
码器轴进行控制等。
以上方式仅供参考,如需了解更多信息,建议咨询专业人士。
汇川plc两轴同步指令
汇川PLC(可编程逻辑控制器)的两轴同步指令通常用于控制
两个轴(例如伺服电机或步进电机)以同步运动。
在汇川PLC中,
可以使用特定的指令来实现这种同步,一般而言,这些指令包括以
下几个方面:
1. 配置轴参数,首先需要配置每个轴的参数,包括速度、加减
速度、运动模式等。
这些参数可以通过特定的指令来设置。
2. 同步指令,汇川PLC通常提供专门的同步指令,用于控制两
个轴的同步运动。
这些指令可以指定两个轴的相对位置、速度比例、同步启动、停止等操作。
3. 运动控制,通过指定的同步指令,可以实现两个轴的同步运
动控制,例如直线插补、圆弧插补等复杂的运动模式。
4. 错误处理,在实际运行中,可能会出现一些异常情况,如超限、通信故障等,汇川PLC通常也提供相应的错误处理指令,用于
处理这些异常情况。
总的来说,汇川PLC的两轴同步指令可以实现精确的、高速的、复杂的运动控制,适用于需要精密同步运动的自动化设备和生产线。
通过合理的配置和使用这些指令,可以实现高效的生产操作。
关于涂布机上下错位解决的电气建议
1.目前涂布机的合辊动作是由PLC高速模块输出控制信号,中间输出的控制器是选用的普
通中继,根据我公司用欧姆龙中继MY2J的吸合时间是在20ms左右,选型资料是20ms 以内。
2.涂布机合辊控制的另一元件是电磁阀,我公司用的电磁阀一般是气力可、长拓,以气力
可电磁阀的切换时间是10ms,气力可选型资料是10ms以下。
3.是由气动元件执行完成的,气动的切换执行的时候有一定的延缓时间,根据选型资料气
动元件的最大速度是500mm/s,合辊距离是5mm以上,也就说合辊时间至少是10ms 以上。
4.气管气流的速度与气压有关,管路的口径有关,我公司涂布机合辊用的气管是Φ8,气
压表显示是0.5-0.7Mpa,气压表上显示是5.8㎏/c㎡。
按此推算,根据Po/P=(1+(γ-1)M²/2)的γ/(γ-1)次方,Po为内部压强,P为大气压,γ是气体常数287,M为马赫数,就是流体流速除以当地音速,1标准大气压=760毫米汞柱=1.033工程大气压=1.0133 X 10的5次方帕=0.10133MPa。
气流速度是0.7 MPa/0.10133 MPa =(1+(287-1)M2/2) 1.0034965,那么M=0.2024596音速=。
基于PLC和模糊控制的涂布机同步控制系统
2004-12-24 10:43:00
摘要:薄纸在涂布过程中存在张力小,容易拉断的问题,通过PLC和变频器结合控制,加上PID和模糊控制变系数相结合的算法,在实际连续生产中得到了较好的评价。
关键词:PLC;变频器;PID;模糊控制;涂布同步控制
1 前言
造纸企业大多面临着经济效益低、环保压力大的困境,特别是2001年以来环保执法监督、检查力度加大,许多造纸厂化学制浆被关停,中小型造纸企业倍感生存困难。
开发特种用纸,有利于治理污染、保护环境,而且技术含量高,附加值高,可以使企业产值效益大幅增长。
涂布纸就是其中一种附加值比较高的特种纸。
本例薄纸在涂布过程中,纸张能承受的张力很小,经过料液之后,湿纸的强度进一步降低,对涂布机运转同步的要求需相应地提高,对于同步控制的程序设计要求很高。
2 涂布系统生产过程
薄纸涂布机的构造见图1。
纸张从退纸架上退出,经施胶辊涂布后,进入烘箱烘干,在经张力辊,检测张力最后上烘缸进行收卷。
开机时全机处在引纸状态。
当纸张引上烘缸后就将烘缸状态切换到自动运行状态,开始进行提速,在指定时间内到达指定车速。
速度由加速增量和PID输出值累加而成,此时同步控制要求张力辊在中间位置小范围内波动,确保纸张张力适宜。
张力变化过大,容易造成纸张起皱,甚至于断裂,影响纸张的质量和生产的连续性。
3 同步控制系统
整个同步控制系统中,控制框图如图2所示。
PLC根据各电机的状态信号,以及采集到的各电机速度脉冲和当前张力辊所在位置进行PID同步计算,计算出各电机的速度增减量,再输出给变频器,由变频器控制调节各电机的转速,使张力辊稳定在中间位置,保证纸张的生产质量。
在正常生产时烘缸速度是由张力辊位置控制的。
当烘缸速度慢于施胶辊时,纸张出现堆积现象,张力辊失去了纸张张力的支撑开始下滑,此时PID根据张力辊的偏差对烘缸进行
提速;相反烘缸速度快于施胶辊时,张力辊被纸张张力往上拉,PID控制烘缸减速。
张力辊位置与张力辊在引纸状态指定位置的偏差e做为计算PID时的输入值,输出为速度增量△U。
PID计算按照以下公式进行:
△Up、△Ui、△Ui分别是比例、积分和微分计算增量,Kp、Kd分别是比例系数和微分系数,Ti,和T则是积分时间和采样时间。
在系统提速过程中,由于加速时间和指定运行速度都是人为设定的,可能会出现加速时间过短造成加速过快。
PID只能在有限范围内调节,当加速过快时,PID降低烘缸速度还没反映出来,给定的加速增量已经作用于烘缸,此时PID调节已经完全不起作用,纸张很容易被拉断。
因此增加烘缸变系数K来协调与PID的同时控制,即:△δ=K△δ,△δ为加速增量;当张力辊处于设定位置,即为50%的位置,e=0,K=1,显然此时PID不起作用,烘缸和施胶辊同步加速;当张力辊处于最高点或最低点时,K值为0,加速增量对于烘缸不起作用,只有PID进行调节烘缸的速度,使得张力辊恢复到平衡位置。
所以增加烘缸变系数K后,消除了加速增量对于PID的影响,从而保证了同步问题。
对于K值在0~1变化时,使用模糊控制来确定。
偏差e和偏差变化量ec做为模糊控制的输入。
张力辊位置值str的范围为[0,1],张力辊位置偏差值e的范围为[—0.5,0.5](以[0,0.5]为例),偏差变化值ec的范围为[—0.2,0.2](实际生产中张力辊位置的变化值相当小),K值变化范围为[0,1]。
将各变量范围划分为7个区间,表示为NB、NM、NS、CE(中点)、PS、PM、PB(由小到大),每个区间对应一个隶属函数。
隶属函数取三角函数(如图3)。
模糊变量的赋值表略。
根据实际控制经验,经过模糊推理得出模糊控制规则,建立如下模糊控制表1。
根据输入的偏差e及隶属函数图,可得包含偏差e的各输入模糊区间及各输入模糊区间相对应的隶属函数值μe(i)。
同理得出包含偏差变化量ec的各输入模糊区间及各输入模糊区间相应的隶属函数值μc(i),由偏差e和偏差变化量ec的各输入模糊区间,查模糊控制表得出各对应的输出模糊集。
输出模糊集中各隶属函数值μu(i)是输入模糊区间的各相应隶属函数值的乘积,即:
模糊控制量输出采用中心平均模糊消除公式,把控制量由模糊量变为精确量,得到在区间(0,1)中相应的烘缸变系数K值。
为区间U(i)上中心点的取值(中心点的定义:该区间中使得隶属函数值达到单位值1的所有点中,(横轴)绝对值最小的点为中心点),M是模糊控制表中对应模糊规则的数目。
由于指定速度和加速时间都是人为设定的,在正常连续生产中需要经常变动,因此加入了定时器。
指定速度一有变化,定时器就置零开始工作,根据指定速度的变化量来计算加速增量,以这个加速增量为基础对这个系统进行提速,同时同步控制算法保证整个系统生产的连续性。
总的同步控制算法框图如图4。
4 结束语
使用如上介绍的PID和模糊控制变系数相结合的算法,很好地达到了同步效果;加上使用PLC和变频器,保证了控制的灵活性、准确性和可靠性。
整个薄纸涂布同步控制系统在实际连续生产中得到了较好的评价。
(鲁伟麻红昭冯亮方一平)。