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英威腾PLC在锯石机上的应用

发布时间:2017-12-26点击量:

一、概述
      锯石机是石材行业主要的加工设备之一,主要是将原石切割成各种规格板材,一般由推进、水冷、切割等部分组成,其中电气传动部份主要由推进电机和切石电机及输送电机实现。随着控制技术的成熟发展,PLC、伺服与变频器已经广泛用于石材机械设备。
      某客户锯石控制系统项目主要采用英威腾公司IVC1系列PLC、VT系列HMI、GD300变频器与SV-DB100伺服(见图1)等工控产品来实现。该产品无论从控制算法的先进性、可实现性,还是从硬件平台的简易性、稳定性和实用性都具有明显的优越性。

二、系统控制组成及工艺要求
2.1锯石机的主要电气构成

  锯石机主要由推进电机与锯石电机及输送电机构成驱动部分,如图1所示。

图1

      锯刀由两台变频器控制的电机驱动,锯片速度通过HMI调节变频器速度达到调速目的,推进电机通过HMI调节推进速度,同时PLC对原石位置进行实时计算,确保原石处于安全位置,利用GD300变频器低频大转矩的特点,对锯刀实现平稳地启动与停止,工艺示意图如图2所示。

图2

2.2 生产工艺
锯石机有大、小机之分。对于不同大、小的原石,可选择不同规格的锯石机械。其工作过程如下:  
  (1) 推进:伺服电机负责原石平稳、低速的送料。
  (2) 锯石:锯石环节是锯石机最为重要的环节。越硬的石材,对锯片电机的力矩和锯片的强度要求越大,一把锯刀由两台变频器同步驱动。

三、控制系统简介
      锯石机系统采用先进的英威腾HMI+PLC+变频器+伺服控制方式。PLC选用IVC1系列40点PLC,其实时性强、可靠性高、体积小且坚固耐用。可设定控制参数,处理复杂的数据运算、存储及查询等功能,PLC内运行设定的逻辑控制程序。
      PLC主模块CPU自带2 个异步串行通讯端口,其中COM口主要用于与HMI通讯,COM1 口提供了RS232 和RS485 电平,可与伺服、其它工控设备之间通讯和控制,内置通用的Modbus 协议,组成1:N网络。PLC与SV-DB100通信采用的是485口,modbus通信协议,PLC通过通讯监控伺服的运行情况。变频器的频率给定由本系统的模拟量输出模块提供。
      系统其余部分例如原石的夹紧、水泵喷水、油泵泵油、运行指示灯、报警、启动停止、伺服的控制、变频器控制与紧急停车等逻辑控制功能,可根据生产工艺编写出合适的PLC控制程序。电气原理图如下(图3、图4):

 图3

图4

锯刀的两台变频器通过modbus通讯实现主从同步。PLC里还设置了相应的密码(PLC可提供3 级用户密码权限)。保护用户程序的私密性。