5. ZL22C滤棒成型机组同步控制系统
L22C滤棒成型机组的主控部分选择了BECKHOFF的PC,传动部分选择了Lenze的9400系列伺服,通讯采用的是EtherCAT总线,现行的控制系统图如下图:
系统的总线端子模块I/O通过EtherCAT与CP6201进行通讯,连接通讯的总线耦合器EK1100作为总线通讯端子模块,它能自动识别所连接的总线端子模块,并自动将输入/输出分配到过程映像区的字节中。该系统用到了常规的数字量模块外,还用到了温度模块EL3204和高速模块EL1502,这些模块,所有模块均为12mm宽,非常小巧,而且每个模块的最小通道可为1通道,使系统非常灵活,维修费用大大降低。
现场总线端子盒通过EtherCAT将装盘机的接近开关、光电开关的信号直接返给CP,大大提高了其响应速度,另外将接近开关、光电开关集成管理即节约了成本也减少了工人的工作量。
传动部分通过9400伺服控制器与伺服电机组成一个电轴同步系统,同步系统的启停信号及比例参数和运行数据等信息通过EtherCAT总线在PC与同步系统之间传送,同步系统的位置信号通过虚拟主的CAN总线发送的同步报文告知各从轴的具体位置。
6. 改造效果
6.1提高了滤棒的长度精度
下表为系统改进前后连续10支滤棒长度对比表(L=120mm)
车速:4166filter/min
测试厂家:
改前江西某卷烟厂
改后广东某卷烟厂
从上面折线图上我们可以清晰地看出棒长的稳定性、控制精度比改前好很多。
6.2缩短系统的扫描周期
系统的扫描周期从27ms下降到2ms,大大提高了系统的实时性、快速响应性,使得伺服控制系统的跟随误差曲线得以实时的显示,如下图:
上图的两条曲线的数据是从伺服控制器传送给上位机PC6201的,以前的扫描周期是无法快速地传送该动态数据。
由于系统的实时性、快速响应性远小于生产一支滤棒的扫描周期为t=12ms,这样为以后系统配置一些实时检测设备(如:吸阻的测量仪)奠定了基础
6.3提高了系统的响应速度
改完后,系统的响应速度大大提高了,从换纸接头的剔出能很明显的反应出来,纸接头的剔出位置是同通过检测电机的位移量,来回馈给执行器件进行纸接头的剔出,理论位移量为生产46支棒产生的位移量,但由于原系统的响应速度慢,到54支棒产生的位移量才剔出,现在理论值就可以剔出。
7.结束语
ZL22C型纤维滤棒成型机组的电控系统通过上述改进,提高了棒长的控制精度、系统的实时快速响应性,从而使机组的性能得以优化,为ZL22C型纤维滤棒成型机组在烟草行业拥有更大的市场奠定了一定的基础。
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