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超声波布料切割机主要用来制作无尘拭布(洁净布),无缝缝润等化纤、尼龙类布料。
无尘布是常用于电子产品、光学仪器以及其他在无尘生产环境中制作的零部件清洁用布,无尘布具有柔软、弹性大、易变形以及无脱毛、无崩布边等特点,对该布料对布料的分切加工也有着特殊的工艺要求。
超声波布料切割机是针对无尘布的特点,专门设计制造的专用机械。具有切口光滑、牢靠,切边准确,不会变形,不翘边、起毛、抽丝、皱折等优点。可避免的“激光切割机”存在的切边粗糙、焦边、起球等缺点采用德维森科技(深圳)有限公司开发生产的V80 系列小型 PLC 为超声波布料切割机提供了一个价格低廉和可靠高效的解决方案。本文从超声波布料切割机的关键技术入手,阐述了V80 系列 PLC 在超声波布料切割机控制方案中的应用情况。
2、关键技术
超声波布料切割机有 2个主要关键技术,一个是超声波产生技术,一个是布料的传送和切割技术。超声波布料切割机的工作原理是通过陶瓷振子加电压产生超声波振动,再经增幅放大,使刀头刃具产生高速振动,可用来切割布料,塑料等材料。
超声波布料切割机重要的环节就是实现布料的jingque传送以及高速切割。超声波布料切割机每次布料的传送长度要求一致,布料的传送和切割速度要求能够达到快以tigao生产效率。在切割时要求不能产生黑边现象。
3、系统方案
针对超声波布料切割机的特殊工业要求,本文提供了一个价格低廉和可靠高效的解决方案。主传送马达采用步进电机代替伺服电机,切割电机采用交流异步电机。压布挡板的控制,进刀,退刀的控制以及布料的安装等均采用气缸来控制。
电气控制采用德维森科技(深圳)有限公司开发生产的V80系列中的M32DR-AC/S以实现所有控制,并通过触摸屏来实现对布料切割长度的设置以及累计产量的统计,机器的启动停止控制也有触摸屏设定完成。
M32DR-AC/S为具有运动控制的小型 PLC,基本配置为 16 个输入点以及 16 个继电器
输出点。且带有 2路单独的速度高达 50KHZ 的 PTO/PWM 输出接口和 2 路全功能(ABZ 三相)的高速计数接口。
超声波布料切割机的基本控制流程如下
传统的切割机在切割一次后必须将刀具归位的方式比较,采用M32DR-AC/S方案节省了切割刀具的进退刀过程,可实现从左到右切割一次,下次再从右到左切割,大大tigao了整体切割速度。
由于 V80M32DR-AC/S的脉冲输出具有速度可任意设置,多可设置 256 段不同加减速曲线,并且脉冲输出jingque,驱动电路抗干扰强,从而保证V80M32DR-AC/S jingque地控制传送布料的步进电机,切割的交流异步电机以及气缸运动。本系统设定 5段加减速频率,分别为 2 段加速,2 段减速,1 段高速稳定输出,可设置的小布料长度在小于 5cm,布料宽度可灵活调整。采用M32DR-AC/S 的解决方案具有功能强,精度高,成本低,的特点。
V80M32DR-AC/S具有2路高速脉冲输出的功能,脉冲输出具有三种设置功能模块,分别为:普通模式脉冲串输出(PTO)设置(N_PTO_S);平滑模式脉冲串输出(PTO)设置(B_PTO_S);多段模式脉冲串输出(PTO)设置(M_PTO_S);脉宽调制输出功能块为:脉
宽调制输出(PWM)设置(PWM_S);运行功能块为:脉冲输出运行(PLSRUN)。本系统采用多段模式脉冲串输出设置(M_PTO_S)模块,每一段频率脉冲需要5个参数,
如果有N段加,减速曲线,则需要N*5个参数。5个参数分别为:,起始周期(单位可为ms或者us)频率则为周期的倒数;第二:递进周期T(bit0~bit14有效,bit15 为递进方向控制位,1 为减,0为增);第三:递进间隔脉冲数N,即每隔多少个脉冲,变化一次频率;第四:当前段脉冲数,以这个方式输出的总脉冲个数;第五:方向输出线控制字,是否和外部的方向线绑定输出。我们可以看出,对脉冲输出的控制设置比较清晰,操作简单。V80M32DR-AC/S具有 2 个通讯接口,都支持 MODBUS 协议,可方便和各类人机界面连接,在本系统中,采用一个 5.7寸单色屏置切割长度,并且可实现启动,停止的控制以及统计和分析切割产量。
4、结论
采用 V80 系列 PLC控制超声波切割机,tigao了布料的传送精度和切割速度,通过改进往复切割工艺,大大tigao了切割产量。高性价比的 V80 系列PLC 可以为控制超声波切割机节省大量的电控成本,从而tigao了产品的竞争力。
一、前言
特种车辆是针对非常规车辆的统称,包括军事、医用、环保、建筑、起重等不同的分类。
因特种车辆大多需要有动作机构,这些动作的控制大多采用PLC 来完成。因特种车辆工作环境差,通常需要这种专用 PLC 能够完成抗高低温、防水、防尘、防盐、冲击、振动等常规 PLC无法胜任的工作。为此,德维森公司针对特种车辆开发了专用可编程控制器 V80-U。
二、 特种车辆专用 PLCV80-U 特点
V80-U的性能指标如下:
V80-U 系统结构与 V80标准系统结构一致,技术指标和软件性能也与标准系统一致。V80-U采用模块化结构,由一个本体单元和多个扩展单元构成,如下图所示。
V80-U是在宽温系列的基础上改进而来,符合国军标GJB150、GJB151A/152A,实现了高低温运行、储存、抗振、抗冲击、抗电磁干抗等方面的全面tisheng。
2.1性能改进
1、温度范围
对 V80标准型设计进行相应的改进,是结构材料的更换,包括 PCB板材、塑料、开关、端子全部更换成军用级材料,保证在极端恶劣的环境下可靠的工作;是电子元器
件采更换为军用级的电子元件,包括电容、光耦、继电器在内的一些比较敏感的器件;后是所有内部的接插件,为适应军标宽范围的应用将全部选用镀金的接插件,部分更是改成直接焊接,以减少冲击和温度变化造成的接触不良等。
2、抗冲击、抗振动
为了能达到军标的要求,我们在各层电路板上灌封了防火导热抗振硅胶。
3、防水防尘
目前为达到防水防尘的目的,V80-U 采用将 PLC内置于防水防尘的电控箱内的方式,并且在 V80-U 模块内加灌硅胶。
4、抗电磁干抗
目前 V80-U在抗快速脉冲群方面可以抵抗 5KHZ、10KHZ、100KHZ 的快速脉冲群达3000V 之高,其它的如静电、浪涌等方面也达到IEC61131-2 的标准。
5、宽电源范围
直流输入范围可达DC18~36V,交流输入范围可达 AC85~265V。
2.2灌封用电子硅胶特点
设计:该产品专门根据电子,电器及其他应用需求设计开发,品质恒定。优良电气特性:该产品是理想的电气及电子产品的绝缘密封材料,用於温度及湿度常有变化的场所也能保有稳定的电气特性。
耐热、耐寒特性:该产品使用温度范围广泛,适用於-50℃~250℃。连续使用时从-40℃~180℃,也能保持稳定性能
耐候性:该产品具有优越抗紫外线、臭氧、水分、盐雾、霉菌等特性,既使在户外使用三十年也几乎不变质。
抗震性:具有弹性机能,吸收振动及激震,保护电气及电子零件、玻璃等易脆物质。
化学性能稳定:和一般有机橡胶比较,抗化学物质及油剂特性特别优越。有些产品绝不腐蚀金属
灌封:除去低分子量有机矽产品,为电子,电器及一般工业设计的硅胶产品,获得UL、MIL等多种国际认证。
2.3通信接口与协议
三个通信接口其中一个RS232、一个 RS485 和一个 CAN 接口,前面两个接口均可以支持编程和 ModBus 从协议,RS485 还支持Modbus主协议,可以支持联网通信,CAN 接口用户层协议采用ModBus 的数据链路层。
通信接口的选择:
1、数字量 IO 通信:数字量IO 的输出一般是继电器或晶体管输出,会存在抖动和时延的问题,造成误判和误动。数字量 IO 的输入也是经过光耦进入 CPU的,同样存在抖动和时延的问题。一般大家为了增强数字量 IO口的抗干扰能力会在输入输出上加上下拉电阻,可以起到一定作用的,但无法从根本上解决,还会造成光耦的提前老化,从而使产品寿命减短。一般该通信方式的通信速度不应超过10Hz,因为 PLC 的标准 IO 口的滤波时间是 10mS,再加上双方之间的错位与时延应为 30mS 以上,其通信距离应控制在10m 以内。
2、RS232 通信:因为RS232 是电平通信方式,无法抗共模干扰,一般要求 RS232
线不要超过 10米,通信速率一般在 19200 以下才能在现场环境可靠通信。RS232 不适合作长时间高可靠要求的通信。
3、RS485 通信:RS485是差分通信方式,可以有效的抗共模干扰,RS485 是许多种现场总线的物理层,包括 ModBus、ProfiBus 等。RS485的通信速率为 1200 至 12M 之间,通信距离为 1000m 以内,与通信速率相关,如果波特率为 1.2M 则通信距离要在300m 以内。
4、CAN 通信:CAN是为汽车内部控制开发的现场总线,目前在其它工控现场也得到了广泛的应用。优点是速度快,可靠性高,但缺点是单帧的通信liuliang比较低,无效字符占的比例较多。
三、 结论
V80-U是专门针对特种车辆开发了专用 PLC,具备以下性能优势:
1、宽温范围
运行环境温度为-40℃ ~80℃。
2、抗冲击振动
模块内灌封了防火导热抗振硅胶。
3、防水防尘
PLC内置于防水防尘的电控箱V80-U 能够完全满足特种车辆对抗高低温、防水、防尘、防盐、冲击、振动等常规 PLC无法胜任的工作的特殊要求。
1、引言
传统的远程监控只具备数据采集功能,在需要实时控制和数据处理时,会显得力不从心。PLC作为工业控制的核心部件,其在网络、通信等方面的能力越来越强,具备远程监控要求的数据采集、实时控制和数据处理功能。随着国产 PLC市场占有量的tisheng,PLC 的价格也比以前更具优势,使用 PLC 做 DAS系统或者用 PLC平台开发数据采集系统将是大势所趋或者说相当有吸引力的选择。德维森公司的 V80 小型 PLC在供热、交通监控、楼宇监控等行业有许多的成功应用,
下面以其在东北某供热网监控为例说明 PLC在数据采集和远程监控行业中的应用。
2、远程监控系统
供热网远程监控系统的示意图如下:
图 1 供热网远程监控系统示意图
V80 系列 PLC采集现场每个换热子站的温度、压力、liuliang,并根据采集数据进行供热liuliang的控制,以达到节能的目的。根据室外气温的变化,通过调节一级管网电动阀门的开度来及时控制二级管网的回水温度,通过调度给定的控制曲线,保证每个换热站的运行参数始终在给定的范围内。中央监控室根据需要调度和遥控子站的电动阀门,调整运行参数。系统配置GPRSDTU,可以实现温度的控制、补水泵变频的远程控制。上位机选用组态王组态软件,与数据库结合起来,对所有数据进行存储和分析,并可以配合优化软件进行优先控制。
3、PLC特点
图 2 V80 系统结构示意图
针对前面提到的各种问题,本文提出了一个更为优胜的方案,其特点如下:
1、网络通信功能
V80 系列 PLC 可支持2 个以上的通信口,可利用 RS485 通信口组建控制网络,把多台 V80 小型 PLC 组进同一个现场总线网络内,主控 PLC上连接一个 GPRSDTU 模块,为监控网络提供透明的上网通道。选用 GPRS DTU 代替无线 RTU可以大大降低成本,在敷设了电话线的地方可选用 Modem,使整个系统的造价达到优。
2、CPU模块功能
M32DT 模块是 16路数字量输入和 16 路晶体管输出的 CPU 模块,本身带有两个通信口,一个 RS232 和一个 RS485,内部带 MODBUS主从通信协议和 FREE 通信协议,可以与各种 HMI或者各种组态软件通信,通信协议库文件使各厂商自行开发上位机软件提供了诸多便利。
M32DT 内带 FLASH存储器,可将各种参数存储在本地,还带有掉电保持功能,从而保证使用的可靠性和便利性。高速运算速度和完备数学运算能力使其更适合通信和模拟量处理环境。
3、抗干扰能力强
整个系统的宽温和宽电源供电设计使其可以在恶劣的环境中游刃有余,V80系列产品已通过 CE 认证。
4、编程简单方便
V80 系列 PLC的编程语言支持 IEC61131-3标准,可以方便编程。支持在线编程,也就是在运行态下可以进行程序修改和调试,为监控现场的在线升级和扩展提供方便。
5、
V80 系列 PLC比同样点数的数采模块具有价格优势,其图形化编程功能使其成为一个强有力的分布式监控平台。
4、结论
本文以供热网的远程监控为例,介绍了 V80 系列 PLC联网、通信协议与第三方产品集成特点,说明 V80 系列 PLC 在数据采集和远程监控行业中的应用,实际运行结果表明 V80系列 PLC是客户将采集、控制、远程监控合而为一的理想选择。
力诺集团玻璃厂拉管车间生产线终端的热缩包装机原来采用某国外品牌PLC控制,该PLC经常出现故障,影响生产,后采用KDN-K3系列PLC改造该系统后,运行稳定。
一、系统输入
1、由于热缩包装加热时间长短要可调,该系统采用了8档的拨段开关,分别对应不同的时间长度。
2、四个接近开关,分别位于烘箱汽缸和齿条汽缸的前后位。
3、机柜面板有手动和自动按钮,控制系统的运行方式。
4、设有急停开关,保护系统。
二、系统输出
控制三个汽缸的电磁阀,其中两个烘箱汽缸的气路是并连的,只需控制两个电磁阀的通断即可。
三、工艺流程
1、设定好加热时间
2、按下手动或则自动按钮后,齿条汽缸电磁阀得电输出推动齿轮,齿轮带动链条,此时齿条汽缸后位接近开关断开。当齿条汽缸运行到上止点时,齿条汽缸的前位接近开关导通,烘箱汽缸电磁阀得电输出。
3、烘箱汽缸运行到上止点时,定时器启动开始延时,齿条汽缸电磁阀断电。
4、定时结束,烘箱汽缸电磁阀断电。
5、依据工作方式标志位,决定是否继续下一个工作流程。
四、系统
1、系统调试时,发现汽缸的接近开关通断正常,但其指示灯却一直不亮,后发现是传感器的电流方向有规定,KDN系列PLC的输入为源型/漏型可选,简单更换输入端电源正负后,传感器指示灯即可点亮。