富士产品在矫平控制系统中的应用

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一：改造的缘由
　　 我们知道，在平板矫平机中，控制的关键不是矫平过程，而是所设定的单位长度矫平完成后的定位方式以及如何保证定位精度。 客户原有的生产线均是采用如图一所示的开环控制模式，利用检测到的数据与PLC中设定的长度不断的比较，然后由PLC给出变频器的控制指令，PLC担负着比较重的运算任务，对PLC的程序设计要求比较高，虽然经过多次的调试，精度要求（卷板2mm内）可以基本达到，但仍然很不稳定，并且某些条件一旦改变如定尺长度、矫平速度等，系统常数就需要重新调试，并且当系统高速运作的时候，往往钢板的冲量会很大，电动机侧要加上另外的制动单元，这无疑又增大了可控的难度。 3 b5 G' Q! q5 k$ X/ X% w; ]

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　　二：我们的方案
　　 于是我们向客户提出了一个利用富士SPB PLC, FRN VG7系列高性能矢量控制变频器所组成的闭环控制系统，具体配置如下：
　　
　　1． PLC: NWOP30T-31,富士SPB系列PLC,30点主机单元，晶体管输出，主要用于输出变频器的速度指令（脉冲输出）。
　　2． PLC 扩展单元: NWOE16R-0,继电器输出，用于连接其他外设。
　　3． 人机界面: UG221H-LE4,5.7”经济型单色触摸屏，用于PLC参数的设定，控制方式的选择，以及机器工作状态的监控。
　　4． 变频器： FRN11VG7S-4,11KW高性能矢量型控制器。
　　5． VG7 PG增设卡： OPC-VG7-PG,用于接受PLC发出的脉冲信号进行闭环控制。
　　6． VG7对应制动电阻
　　7． 光电PG编码器：国产，脉冲数1024/转。
　　8． 电机：国产Y132M-4型 功率7.5kw，电流15.4A，转速1440r/min。（用户定）。
　　
　　以下是系统控制框图：

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　　三：实施过程
　　 富士SPB 晶体管输出型PLC除了可将第0位（Y10）和第1位(Y11)作为普通外部输出外，还可以通过专用的指令使其作为100KHz的输出脉冲使用，本例中就使用了PLS1指令，输出给Y10与Y11（Y10,Y11分别与VG7选件卡OPC-VG7-PG0相接）进行脉冲串与方向信号的控制，。
　　 触摸屏画面中，主要做了以下几个界面：
　　1：主界面（a）
　　主要是进行操作页面的选择，触摸相应键则进入相应画面.
　　2：输入密码（b）
　　 进行参数设定时首先要输入密码：
　　3：密码有误(c)
　　 如果密码有误则进入该页:
　　4: 参数设定(d)
　　 如果密码正确则进入该页进行参数设定，点相应位置会弹出进行输入的数字键盘：
　　5：自动操作(e)
　　 在该页中进行系统的自动运行及监控。
　　6：手动操作(f)
　　 进行手动状态下的运行与监控。
　　7：变频报警(g)
　　当系统检测到变频器出故障时，自动跳到该页。
　　界面如下：

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　　四：实施效果
　　 现场运行结果表明运用新系统以后，设备的精度与效率明显提高，下表是以2m卷板为例所得到的数据对比：
　　 原系统 新系统
　　 1、每分钟剪板数 6－8 8－12
　　 2、剪板精度 2mm 0.5mm
　　 3、速度曲线对比

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　　从以上数据与图表都可以看出采用新系统后，设备的运行效率及精度有了明显提高。
　　
　　五：结束语
　　 在本系统中VG7系列变频器极强的控制性能，SPB PLC丰富的编程语言，UG系列触摸屏强大的画面制作能力都得到了很好的体现，与达到同样精度、效率要求的伺服系统相比，价格优势明显，所以在同行业及需要精密位置控制的系统中有很好的推广价值。

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