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西门子FM455闭环控制模块

更新时间:2019-06-13

简要描述:

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一、包装薄膜打孔机工作原理 
该设备时候加工食品保鲜剂的包装袋,主要是通过针轮在包装袋上面扎孔。 中,由收卷电机产生拉力,带动各级滚轮运作,材料从放卷出来之后,首先通过张力调节,保持张力,然后经过滚轮和针轮,完成扎孔的加工,之后收卷轮收卷。
二、包装薄膜打孔机具体加工要求
启动后,电机需要从10HZ直接启动,经过150秒加速至40HZ,此时需要恒线速控制;线速度为70米/分钟;当放卷快完成时,转入10HZ低速运行,直到产品加工完,停机; 在10-40HZ的150S运行是属于加速,随着收卷的进行,线速度会随收卷的材料直径增大而递增,而线速度太快时加工得不到保障,因此用 PID控制,到40HZ之后恒定加工速度,当放卷到一定时候,再转入10HZ慢速运行,待加工完之后,停机,如图:
其中: 0-A段:加速运行150S; A-B段:PID恒线速度控制; B-C段:低速10HZ运行;给定采用叠加,由面板给定+PID叠加的;上电PID调节保持150S,初值设置为0,150S之后,参与恒线速度调节。
PID的实现: 因设备加工时,物料需要经过滚轮,而滚轮表面周长是恒定的,因此,只要恒定滚轮的转速,就可以恒定加工的线速度 通过在滚轮处安装编码器,将滚轮的量变成脉冲输出给到变频器,作为PID反馈源,同时变频器内部设定一个PID给定量,变频器将接收到的脉冲数量跟的给定量进行PID运算,控制收卷速度,实现恒线速的控制; 
现场设备数据以及PID建立:

 

探秘西门子工厂 接近“工业4.0

安贝格工厂内部。摄影:熊少翀

 

探秘西门子工厂 接近“工业4.0

工件在生产线上自动流转。摄影:熊少翀

Christoph解释称,生产线上的所有工件都已在虚拟中进行规划,有自己的“名称”和“地址”,具备各自的,因此“知道”什么时候、哪条生产线或哪个工艺需要它们。工件在运输线分岔路口暂停,是在识别去向信息。


滚轮周长=30.7CM, 
编码器规格:PNP型,2000脉冲/转 
要求线速度:70米/分钟; 
因此:70米/分钟对应编码器,每秒产生的脉冲数N为: N=70*2000/60*0.307≈7600HZ=7.6K 变频器脉冲输入,F5.30=50K, 
则:PID给定量:F9.01=7.6/50=15.2% PID反馈源:F9.02=4;DI5,脉冲输入反馈。
三 方案 
电机类型:普通三相异步电机 额定功率:1.5KW 额定电压:220V 额定电流:6.32A 额定:60HZ 额定转速:1720RPM。
变频器: 选择PD3000系列1.5KW/220V变频器,具有脉冲输入,PID脉冲反馈源,PID反转截止功能可以要求。
四 设备应用和调试
1、根据电机参数,修改变频器F2的电机参数,然后完成电机的静止调谐,确认电机转向 。
2、设定给定以及功能参数后,上电PID输出保持150S,即输出为0-A段,150S之后,PID开始参与调节,实际中,此时的收卷直径增大,PID的调节作用开始递减;输出为A-B段。 
3、当放卷到一定程度之后,变频器以点动10HZ保持运行,即运行于B-C段,收卷完之后停机; 实现了控制要求。
(一)机械零件的失效和机械故障
    机械失去工作能力称为故障,机器零件丧失规定的工作能力称为失效。机械的故障和零件的失效是分不开的。由于零件正常磨损或物理化学变化引起的零件变形、断裂、蚀损等使零件失效而引起的故障,此类故障也叫做自然故障。
    1、零件的磨损磨损是零件失效的主要和普遍的形式。
    2、零件的变形机器在工作中,由于受力的作用,使零件的尺寸和形状发生改变的现象叫变形。金属的变形包括性变形和塑性变形。
    3、零件的断裂零件在外力载荷作用下,首先发生性形变,当载荷所引起的应力超出性极限而继续时,材料可能产生塑性形变,后应力超过强度极限时发生断裂。
    4、蚀损零件在循环应力作用下表面发生的点状剥落称为疲劳点蚀;零件受周围介质的化学及电化学作用使表层金属发生的称为腐蚀;零件在温度变化和介质作用下表面产生针状孔洞,并不断扩大称为穴蚀。疲劳点蚀、腐蚀和穴蚀统称为蚀损。
    (二)机械故障的(修复)
    对于人为的事故性故障的主要靠使用、、人员素质,加强责任心的来达到。而对自然故障则只能通过和修理的来达到,通常主要有以下一些:
    1、主要恢复配合性质的修理(1)法一般利用螺栓紧度或垫片厚度来恢复配合件原有的配合关系,修理时不用对配合件进行加工(或只进行刮研),而只用垫片或垫片厚度的使其恢复到原始配合间隙。(2)修理尺寸法在进行修理时对配合件中较贵重零件进行机械加工恢复其几何形状,同时一个新的尺寸,然后将配合件中另一个磨损的零件废弃而更换一个新的与经过加工的零件相配合的零件,使该配合件的配合间隙恢复到初始间隙,如修轴换轴瓦,修缸套换等都是。这种修理要考虑零件结构上能够加工的可能性和零件修理后允许的机械强度,在此前提下应尽量修理;另一方面为了便于备品备件的供应其修理尺寸应加以化。(3)补充零件法(附加零件法)此法对于配合件的每个零件均予加工,并对其中的一个零件给以合理的缩径或扩孔,然后在其中补充一个同样材料或更高的衬套,以过盈或螺纹拧入或焊至原零件上,然后加工至配合尺寸,使配合性质达到要求。
    2、既恢复配合性质又恢复零件形状和尺寸的修理(1)焊接修复法金属焊接是借原子间的扩散和连接作用使分离的金属焊件牢固地结合成整体的,根据焊接设备不同,焊接有气焊和电焊等,许多断裂和磨损零件多半是采用补焊和堆焊修复的,有些零件在焊后再经过车、磨削加工,以达到恢复原几何形状和尺寸。

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