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    富士觸摸屏與和PLC在銅材冶煉業(yè)的應(yīng)用
    富士觸摸屏與和PLC在銅材冶煉業(yè)的應(yīng)用
    當(dāng)前位置: > PLC技術(shù)更新時間:2021-02-12 23:01:32主題:富士觸摸屏與和PLC在銅材冶煉業(yè)的應(yīng)用 圍觀:
    介紹富士觸摸屏與和PLC在銅材冶煉行業(yè)中的應(yīng)用案例

    近些年來
    ,隨著我國的電力、電器行業(yè)的迅猛發(fā)展
    ,對材料提出了新的技術(shù)要求
    ,帶動了銅加工行業(yè)的加工工藝的進(jìn)步。我們參與完成了銅加工設(shè)備中名為“無氧銅桿連鑄機(jī)組”的關(guān)鍵設(shè)備的電控系統(tǒng)的開發(fā)生產(chǎn)
    。 所謂的無氧銅連鑄
    ,是先將銅在400KW的中頻加熱爐中融化
    ,銅水表面始終覆蓋著一層木炭粉,將銅水與氧氣隔絕
    ,而后在冷卻水套中結(jié)晶成銅桿
    ,通過牽引實現(xiàn)連續(xù)鑄造。這樣工藝生產(chǎn)出的銅材導(dǎo)電性能好
    ,線路損耗低
    ,已經(jīng)受到行業(yè)的認(rèn)可。 電控系統(tǒng)負(fù)責(zé)完成銅桿從上引連鑄
    、牽引
    、卷繞成盤的流水線的整個生產(chǎn)過程的控制。其中伺服電機(jī)帶動減速機(jī)和及其他機(jī)械結(jié)構(gòu)將銅桿向上牽引
    ,實現(xiàn)連續(xù)鑄造
    ;再由變頻器帶動機(jī)械對鑄造好的銅桿實現(xiàn)牽引、卷繞
    、完成盤狀包裝
    。 由于這種冶煉設(shè)備都連續(xù)24小時不間斷運行,一般日產(chǎn)20噸Φ8mm銅桿
    ,產(chǎn)量大
    ,產(chǎn)值高,所以對機(jī)組的可靠性要求也很高
    。設(shè)備一旦由于故障而停機(jī)
    ,為了避免爐中的銅水冷卻凝固后與爐子結(jié)為一體,必須要通電保溫
    ,光一天的電費損失就高達(dá)5000元人民幣
    。由于停機(jī)造成大量的廢銅也是一大筆損失。同時
    ,該種設(shè)備的工作環(huán)境卻相當(dāng)惡劣:現(xiàn)場環(huán)境溫度極高
    ,距離中頻加熱爐旁2米的環(huán)境溫度還要達(dá)到50℃,會加速電器元件的老化
    ;炭粉
    、灰塵等導(dǎo)電顆粒可能會影響觸摸屏
    、PLC
    、伺服驅(qū)動器等電器元件的正常工作。這樣的環(huán)境已經(jīng)超越了一般電器產(chǎn)品的環(huán)境要求
    ,但產(chǎn)品一旦發(fā)生故障又會帶來損失和不良的反響
    ,這樣的設(shè)備對我們及選用的產(chǎn)品來說都是一種考驗。 為此
    ,我們經(jīng)過了廣泛的市場調(diào)查
    ,進(jìn)行了實物試驗
    ,并進(jìn)行了方案論證。我們 終采用了抗干擾能力強(qiáng)
    、性價比較高的日本富士電機(jī)公司的觸摸屏和可編程控制器來控制交流伺服系統(tǒng)和變頻器
    ,組成整個項目的電氣控制系統(tǒng)。 系統(tǒng)控制框圖: 2# 上引連鑄 機(jī)構(gòu)單元 RS485 通訊模塊 RS485 通訊模塊 RS485 通訊模塊 牽引與卷繞機(jī)構(gòu)單元 1# 上引連鑄 機(jī)構(gòu)單元 電控系統(tǒng)主要分兩大組成部分:

    1. 銅桿上引部分

    2. 銅桿牽引卷繞成盤部分

    。 以下對于各部分的控制要求與電氣系統(tǒng)組成予以分別的說明。

    一:銅桿上引部分: 上引系統(tǒng)硬件構(gòu)成及控制框圖: 1# 上引機(jī)構(gòu)組成 2# 上引機(jī)構(gòu)組成 富士可編程控制器 SPB 交流伺服系統(tǒng) 富士觸摸屏 UG20 富士可編程控制器 SPB 交流伺服系統(tǒng) 機(jī)械部分 富士觸摸屏 UG20 機(jī)械部分 上引部分由如上控制框圖所示的兩套完全獨立的機(jī)構(gòu)組成

    ,通過觸摸屏設(shè)置上引的位置控制量
    、上引的速度,以及作為整個系統(tǒng)故障及運行數(shù)據(jù)
    、狀態(tài)顯示
    。通過可編程控制器完成速度與牽引距離的浮點數(shù)算法,然后通過PLS1這條高級脈沖輸出指令完成上引的控制過程
    。上引節(jié)距的控制精度為0.01mm, 速度 高可達(dá)到3m/min。由于SPB系列的PLC具有 100kHz的輸出頻率
    ,很輕松地控制伺服電機(jī)實現(xiàn)高速
    、高頻的運行與停止,保證了上引的速度與精度

    二:銅桿牽引與卷繞部分: 這部分負(fù)責(zé)將前面連續(xù)鑄造出來的12根銅桿

    ,通過12個變頻器牽引,再通過另外的12個變頻器來進(jìn)行卷繞控制
    ,實現(xiàn)成品的繞盤
    , 終形成盤狀包裝。

    1.銅桿牽引部分: 銅桿牽引部分與前面的上引部分進(jìn)行RS485的通訊

    ,可以直接獲得連鑄的速度
    ,以此作為基準(zhǔn)速度,并接收與每一根銅桿相連的浮輥電位器的信號
    ,以此獲得由于機(jī)械打滑等原因引起的線速度誤差
    。PLC將兩部分?jǐn)?shù)據(jù)運算后,修正變頻器的速度
    ,使?fàn)恳到y(tǒng)及時地將連鑄出來的銅桿牽引到繞盤部分
    。 由于SPB系列可編程控制器具有LINK-DATA的數(shù)據(jù)傳遞功能,能夠?qū)崿F(xiàn)每一個處于RS485通訊網(wǎng)絡(luò)中的可編程控制器之間的數(shù)據(jù)共享
    ,可以大大減少工程技術(shù)人員編制通訊程序的時間
    ,極大地提高了編程效率。即使2套獨立的上引機(jī)構(gòu)有不同的連鑄速度
    ,也可以通過實時的數(shù)據(jù)傳送到牽引部分的PLC
    ,使之及時調(diào)整變頻器的牽引速度
    。 而且,SPB系列可編程控制器的A/D模塊的轉(zhuǎn)換精度達(dá)到14位(16000/10V)的高分辨率
    ,即使每一根銅桿的線速度有微量的速度變化
    ,都能通過高分辨率的A/D模塊敏銳地捕捉到,使PLC能夠迅速修正


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