臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品玻璃纖維后處理工序應(yīng)用

1、臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品玻璃纖維后處理工序應(yīng)用趙寶社 中達(dá)電通西安分公司摘要：闡述玻璃纖維后處理原理，臺達(dá)PLC,人機(jī)控制，工藝設(shè)計(jì)要求和程序概要。關(guān)鍵詞：PLC，高速脈沖,長度檢測,錐度控制,張力控制.前言:目前全世界玻璃纖維年總產(chǎn)量已達(dá)到250萬噸，其中電子級玻璃纖維年產(chǎn)量已突破30萬噸,該電子級玻璃纖維布代表了當(dāng)今玻璃纖維精密織造的最高水平, 電子級玻璃纖維中國俗稱”E布”, 一般經(jīng)織造成、脫蠟、表面涂偶聯(lián)劑等工序制造。 電子布有26個(gè)規(guī)格，目前我國生產(chǎn)的電子布主要有EWPC173（7628）、EWPC180（7629）、EWPC94（2116）、EWPC53（1080）四種。其中，EWPC173（

2、7628）常用于制作量大面廣的單面和雙面覆銅板，EWPC53（1080）和EWPC94（2116）主要用于制作薄型覆銅板。電子布的中國國家標(biāo)準(zhǔn)為：GB/T18373-2001，美國國家標(biāo)準(zhǔn)為：ANSI/IPC-EC-140。 目前國際上印制板的需求量每年以20%以上的速度增長。一. 玻璃纖維后處理設(shè)備構(gòu)成玻璃纖維后處理設(shè)備分開卷機(jī)構(gòu)，浸涂機(jī)構(gòu)(浸涂表面涂偶聯(lián)劑)，烘烤機(jī)構(gòu)，前牽引，后牽引，收卷部份。二.玻璃纖維后處理系統(tǒng)要求：開卷部分恒張力控制，速度可以調(diào)節(jié)收卷部分變張力控制，張力變化，達(dá)到收緊纖維，收卷整齊，間隙均勻。后牽引部分，要求收緊后和前牽引同步，可以測定纖維長度誤差+-1MM，糾偏要

3、求誤差+-1MM.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖:三.電氣系統(tǒng)：1.人機(jī)選用臺達(dá)的文本顯示器臺達(dá)TP04l STN LCD 128*64l 256K內(nèi)存l 2個(gè)通訊口COM1(RS232) COM2(RS485)l 薄膜式按鍵l DC24V(-10%-20%)l 內(nèi)建萬年歷功能l 三種語言切換l 多種圖形,按鈕,組件功能.2. 控制器PLC DVP32EH00R2該機(jī)種為臺達(dá)高功能主機(jī),16入/16出. 具有以下特點(diǎn)l 2個(gè)通訊口,可以擴(kuò)充到3個(gè)l 內(nèi)建高速輸入/輸出ll 200KHz高速計(jì)數(shù)器、200KHz脈波輸出l 豐富的指令，功能強(qiáng)大，超穩(wěn)定的電氣特性。3. 變頻器VFD022M43A-前牽引控制.VFD0

4、22M43A-后牽引控制.烘箱部分：VFD055M43A*4循環(huán)風(fēng)機(jī),VFD055M43A排氣電機(jī)l 迷你型微型化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、體積小，易操作l 高度運(yùn)行穩(wěn)定性，性能完善，功能齊全l 載波頻率高達(dá)18KHz，實(shí)現(xiàn)靜音運(yùn)轉(zhuǎn); 0.1-400Hzl 7段速控制及簡易PLC自動(dòng)程序運(yùn)轉(zhuǎn)l 高速通訊接口，達(dá)率高達(dá)38400bpsl 自動(dòng)加減速最佳化控制功能l 智能化風(fēng)冷技術(shù)應(yīng)用4.收卷控制伺服控制：伺服電機(jī)ASMT30M250AK，控制收卷部分.伺服驅(qū)動(dòng)器ASDA-A3021MA.· 五機(jī)一體 · 內(nèi)涵運(yùn)動(dòng)控制器 · 性能優(yōu)異 · 指令平滑功能 · 軟件功

5、能 · 通訊功能通訊接口 RS232/RS485· 3種工作模式· 10種控制模式自由切換· 自動(dòng)增益調(diào)整 · 高響應(yīng),高均一性適應(yīng)應(yīng).5.同步電機(jī)，糾偏控制器.控制糾偏,跟隨2個(gè)位移傳感器做位置跟隨,防治跑偏.磁粉制動(dòng)器6. 編碼器。測定纖維長度，1PLUSE/1MM7.烘烤箱將浸涂后的纖維布進(jìn)入4個(gè)烘烤箱中烘烤，4個(gè)烘箱的溫度由溫控器控制，溫控器選用臺達(dá)的DTA4896，總共4個(gè)單獨(dú)控制溫度；總共4臺VDF055M43A變頻器拖動(dòng)循環(huán)風(fēng)機(jī)，1臺3.7KW排廢風(fēng)機(jī),選用VFD037M43A.8.電氣系統(tǒng)構(gòu)成:RS485 MOBUS4#2#1#

6、RS485 Modbus 1# 2# 4# 5# 6# 7# 8# 9#原始輥直徑：纖維厚度：轉(zhuǎn)矩設(shè)定值：伺服額定轉(zhuǎn)矩：四.文本畫面規(guī)劃：參數(shù)設(shè)定:參數(shù)設(shè)定:前驅(qū)速度：后驅(qū)速度：前驅(qū)允許速度：后驅(qū)允許速度：伺服允許速度：連續(xù)錐度設(shè)定：100錐度開始長度：啟始轉(zhuǎn)矩：50%1000m參數(shù)顯示:收倦當(dāng)前張力：收卷長度：錐度開始長度：啟始轉(zhuǎn)矩：50%1000m警報(bào)顯示警報(bào)顯示：班產(chǎn)查詢：班產(chǎn)統(tǒng)計(jì)：班產(chǎn)統(tǒng)計(jì)：日月年甲班產(chǎn)量：乙班產(chǎn)量：產(chǎn)量查詢甲班產(chǎn)量：丙班產(chǎn)量：班產(chǎn)查詢：五.數(shù)學(xué)計(jì)算：1.對于錐度的一些計(jì)算：錐度用于在張力補(bǔ)償，當(dāng)收卷直徑加大到一定時(shí)候，每增加100米張力增加1%，滿足張力控制，輥徑一直

7、在增加，其數(shù)學(xué)模型可以根據(jù)原始輥徑與纖維厚度計(jì)算，根據(jù)公式輥徑=D0+增加輥徑增加輥徑=（收卷長度/PI）層數(shù)其中：D0-原始輥徑PI=3.14收卷長度=編碼器反饋值張力=扭矩/輥?zhàn)影霃脚e例說明：如收卷長度2400米，錐度起始長度1000米，錐度設(shè)定50，額定扭矩扭矩設(shè)定值=50%則：錐度控制長度 2400-1000=1400米增加扭矩 1400/50=2828*1%=28%實(shí)際扭矩=14.2*78%=11.076實(shí)際張力需要乘以減速比13 則實(shí)際為(11.076/0.38)*13=37.8KG錐度控制原理圖：張力恒轉(zhuǎn)矩KG錐度點(diǎn)起始張力錐度控制輥徑（M）原始輥徑2.后牽引系統(tǒng)控制原理：后牽引

8、在浮動(dòng)輥未動(dòng)作,定速運(yùn)轉(zhuǎn)若浮動(dòng)輥啟動(dòng),變速運(yùn)行,速度利用PID調(diào)節(jié)，達(dá)到速度控制，+積分上限速度輸出I目標(biāo)值P比例D-浮動(dòng)輥電位器3.電子糾偏裝置:根據(jù)兩邊位置控制同步電機(jī)做位置跟隨,保證收卷位置.位移傳感器1同步電機(jī)糾偏控制器位移傳感器24.PLC: DVP-32EH00R2纖維長度測量:編碼器輸出A/B相信號,利用PLC的C251硬件高速脈沖輸入測定步長,占用HHSCO,1PULSE對應(yīng)1MM,硬件高速口的RESET和START用內(nèi)部M1264,M1264 ,M1273/M1274控制.D1225=1為1倍頻模式5.班產(chǎn)計(jì)算:根據(jù)設(shè)定的當(dāng)前班次,計(jì)算班產(chǎn),如更換卷則需要重新計(jì)算班產(chǎn),同時(shí)記

9、錄時(shí)間和日期.甲乙丙班產(chǎn)合計(jì)為總產(chǎn).根據(jù)時(shí)間,日期和年月可以查詢產(chǎn)量,需要占用5個(gè)文件寄存器,可以讀出和寫入.此時(shí)候,程序采用變址寄存器E/F來尋址.非常便捷.EH PLC文件寄存器共10000個(gè).6.其它扭矩:用通訊方式寫入地址010CH,伺服扭矩參數(shù)1.讀取伺服的輸出狀態(tài)0409H,利用臺達(dá)PLC 的SON指令判斷ON 位,確定輸出狀態(tài).張力計(jì)算前面已經(jīng)介紹,主要是增加的卷徑計(jì)算,最終資料為一離散數(shù)列.扭矩需要做一定的補(bǔ)償,引入錐度算法,可以逼近實(shí)際扭矩.該數(shù)學(xué)公式中輥徑,扭矩,張力均為變量.張力=扭矩/輥徑讀伺服輸出P4-07,監(jiān)控伺服輸出狀態(tài).7.文本的畫面更換用PLC內(nèi)部的寄存器控制

10、.六.程序設(shè)計(jì)：程序流程:錐度控制張力計(jì)算班產(chǎn)計(jì)算主程序自動(dòng)/手動(dòng)控制END通訊初始化讀伺服寫前牽引速度寫伺服寫后牽引速度2.PLC輸入輸出點(diǎn)規(guī)劃：輸入DI：X0-A相X1-B相X2-前驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)X3-后驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)X4-浮輥高限X5-浮輥低限X6-急停X7-伺服啟動(dòng)X10-伺服停止X11-換卷開始X12-換卷結(jié)束X13-手動(dòng)運(yùn)行X14-自動(dòng)運(yùn)行Y0-變頻器1M0Y1-變頻器2M0Y2-變頻器1M2Y3-變頻器2M2Y4-伺服運(yùn)行Y5-內(nèi)部扭矩切換Y6Y7Y10-低限警報(bào)Y11-高限警報(bào)Y12-伺服啟動(dòng)Y13-伺服警報(bào)Y15-磁粉壓輥啟動(dòng)Y16-驅(qū)動(dòng)壓輥啟動(dòng)3.伺服參數(shù)設(shè)置:P1-00-000P1-01-03P1-07-2P1-12-010CH給定P1-36-P1-44-1P1-45-1P2-00-30P3-00-04P3-0