三軸纏繞機電氣方案說明

關鍵詞：張力控制，熱風管，CANlink總線，分頻輸出

一、項目背景

耐高溫風管，一般由帶玻璃纖維涂層氯丁膠、紡織線、彈性鋼絲構成，可耐溫度范圍：約-70℃到+260℃。常用于熱氣和冷氣的引導，暖器排出，鼓風暖爐排出和焊氣排出。

本項目的三軸纏繞機設備就是應用在生產(chǎn)熱風管上，一般工序分為：繞底布1—繞底布2—繞鋼絲—繞面布—繞細線和纏膜。

 二、目標和要求

（一）項目目標

運用該纏繞機設備能使產(chǎn)品的質量更加穩(wěn)定，精減人員的同時產(chǎn)量也得到提升

（二）工藝要求

（1）針對不同產(chǎn)品規(guī)格生成配方，方便操作員直接調(diào)用；

（2）加工過程中能根據(jù)不同的位置段進行實時的變速，并且鋼絲的張力保持恒定；

（3）平移軸的速度能根據(jù)與主軸轉速變化同步變化。

三、電氣方案

（一）硬件配置表如下

（二）方案拓撲圖

（三）方案說明

HMI與PLC通過以太網(wǎng)口作modbus-tcp通訊進行數(shù)據(jù)交互，PLC以脈沖+CANlink總線方式對伺服進行定位和送料軸的張力控制，PLC實時讀取伺服的運行狀態(tài)和故障信息，平移軸分頻輸出到主軸以實現(xiàn)平移軸與主軸的速度同步

（四）重點難點

（1）產(chǎn)品規(guī)格多達50多種，每種規(guī)格涉及參數(shù)有20幾個，所以做配方的同時要用于索引寄存器，針對不同規(guī)格直接調(diào)用即可

（2）不同的工序，平移軸的運行起點位置可左可右，主軸的旋轉有順向也有逆向，所以程序中做好方向的判定是關鍵

（3）不同規(guī)格，不同位置段，平移軸的速度需要實時更改，平移軸作分頻輸出給到主軸，同時要通訊的方式對主軸的電子齒輪比進行實時更改實時有效

（五）方案特點

（1）HMI和PLC通過以太網(wǎng)口進行MODBUS TCP通訊，并且支持10M/100M的自適應速率，每個站點可與在同一個網(wǎng)段內(nèi)的16個站點進行主從數(shù)據(jù)交換，設備上的交換機已為后續(xù)增加張力控制的PLC和HIM作冗余，減輕后續(xù)通訊接線，調(diào)試方便

（2）H3U系列PLC具有CAN通訊，同時支持CANLINK網(wǎng)絡和CANOPEN網(wǎng)絡功能，可搭配多達16個伺服軸，通訊速率可達1M，本項目使用匯川CANLINI3.0自主協(xié)議，無需編寫程序底層，直接通過軟件配置通訊網(wǎng)絡配置表即可，減小電氣技術員工作量

（3）小車電機搭配23位多圈磁編碼器，省去了限位和原點，在減少故障的同時無需每次上電進行回原點操作，并且現(xiàn)場電池壽命可達5年

（六）方案優(yōu)勢

（1）精減人員

老式設備需要配備3人/臺，本項目最多配備2人/臺，生產(chǎn)更加高效

（2）產(chǎn)品穩(wěn)定

老式設備都是通過人工手拉的方式來張緊材料，因此材料纏繞的張力和材料纏繞的角度無法得到保證

（3）操作簡便

老式設備控制產(chǎn)品的張力和纏繞的角度都是由人工靠自身的經(jīng)驗來控制，對操作員的技能要求比較高。本項目的相關配方都已存儲在觸摸屏，操作員只需根據(jù)不同的規(guī)格直接調(diào)用相應配方即可