西门子6ES7322-5HF00-0AB0详细说明
一、控制方式及其特点
根据各种场合不同，控制方式可分为：闭环控制和开环控制两种方式。
1、 闭环控制方式
用张力检测装置直接检测材料张力，以反馈形式经过PI运算来达到恒定的闭环式全自动控制方式称为闭环速度控制。
尽管可以获得与目标值相应的正确张力，但是相对于短时间的干扰容易引起扰动现象，所以需要进行比例积分控制。伟创变频器对于这种扰动处理表现非常优越。
特点：适合应用在容易安装张力反馈装置系统（张力杆、气缸摆臂、浮动辊）、线速度高的场合。如微拉机、细拉机等。
在我们使用客户的长期合作中，我们了解到，在闭环张力控制中摆臂系统由于长期处于运动状态，外部环境又非常恶劣，所以张力臂气缸是最大的易损件，而且不管是使用位移传感器还是电位器都存在信号衰减和现场干扰等问题。
2、 开环控制方式（无张力反馈）
开环是指不需要张力反馈信号，变频器直接控制电机的输出转矩，输出频率跟随材料的线速度自动变化。如果加装脉冲编码器，可以更精确控制电机的输出转矩。
在收卷（放卷）时，根据预先设定空径D1（满径D）、线速度（V）、材料厚度（T）在单位时间（S）内进行厚度累积运算来自动卷径检测，以控制收卷扭矩和放卷制动扭矩来达到恒张力控制。在PLC内部建立收（放）卷数学模型，实时精准控制收（放）卷电机输出转矩，达到恒张力收卷。
其收卷数学模型为：
D=√D12+4TVtF0/∏＊KB＊K
其中：T ——材料厚度
KB——加减速惯量补偿
F0——初始空卷张力设定
K ——锥度系数
D1——最小直径
D4 ——最大直径
V ——线速度
D——当前卷径
与闭环控制方式相比而言，它对剧烈干扰影响不会产生过敏反应，可实现稳定的张力控制。
特点：适合应用在无法安装张力反馈装置的场合。通过人机界面可以很直观的设定相关参数。
下面我们对开环转矩控制方式做阐述。
二、系统配置
目的：无须在变频器做任何操作。（除了几个基本参数需要设置外）即可方便的在线直观的进行监控、卷径设定、卷径复位等操作。
系统配置如下：
1、 PLC 主机FX1N-8MR 通讯模块FX1N-485BD
PLC与主驱动变频器、收（放）卷变频器进行RS485通讯。通讯协议采用MODBUS RTU标准。通过设定的卷径、材料厚度、线速度等参数在PLC软件里进行累积厚度演算出当前卷径。从而根据当前实时卷径计算出收（放）卷频率。发送读、写命令控制变频器运行/停止、输出频率。
2、 触摸屏
根据工艺要求在画面参数栏里面设置空径、满径、材料厚度等参数。监控当前卷径 、累计米数、输出频率等。控制栏里面实现收（放）卷功能切换、起停、卷径复位、参数清零等等。
3、 AC60-L专用型变频器
主机配置15KW变频器。 从机收（放）卷配置11KW变频器。具有良好的低频转矩性能。转差补偿针对恒张力控制转矩控制表现出优越的特性。
随着经济的迅速发展，我国已经成为世界上最大的汽油及石化产品消费国之一。我国的石化工业将在未来一段时间里持续、高速发展，以满足国民经济的发展需要。
我国已经于2002年加入WTO，随着市场开放程度的加大，我国石化市场的竞争将会加剧。国际市场价格的波动将会给石化企业带来很大的影响。为了保持竞争力，中国石化广州分公司希望通过降低生产成本、提率，将产品保持在较低的价格水平。
为了提高资产使用效率、减少备件费用，中国石化广州分公司希望能够对他们已经使用了13年的PLC-3热备系统进行升级。
虽然PLC-3可编程控制器是极其可靠的控制平台，但是已经停产，它的相关备件很难在市场上买到，其维护成本也较高。向后兼容也是成为一个严重的问题，原有控制系统监控平台使用IBM 386兼容机，并运行于DOS操作系统下，显然已经太落伍了。用户希望采用最先进的人机界面系统代替原有的监控平台。
为了节省投资、减少停机时间，整个改造项目要求开销最小，系统停产时间最短。也就是说，要求新系统必须无缝地与现有系统融合在一起，不得出现半点差错，同时还要便于操作和维护。
解决方案
整个改造项目的关键问题在于Allen-Bradley系列PLC的向后兼容问题。一些自动化厂商建议更换整个控制系统，而罗克韦尔自动化从帮助用户节省投资的角度出发，建议只更换PLC处理器，保留现有的I/O模块。相对于更换整个控制系统，罗克韦尔自动化的升级方案仅需要前者1/3的投资。
改造方案包括用全新的PLC-5/40热备系统代替已经过时的PLC-3热备系统。系统升级过程包括两个步骤：首先，将安装有Allen-Bradley 1784-KT通讯卡的监控计算机连入现有的DH+网络，并运行第三方人机界面软件。
然后，罗克韦尔自动化的系统集成商将PLC-3的程序转化为PLC-5的程序。PLC-3的编程软件运行于DOS操作系统下，操作界面并不友好。通过使用RSLogix5编程软件可以将原来的程序转化为PLC-5的梯形图逻辑程序。由于RSLogix5编程软件运行于bbbbbbs 2000/XP操作系统下，操作界面友好，使用方便，并且很多功能得到了增强。
新旧两种PLC处于并行运行状态，确保新系统能够接收到与旧系统相同的输入信号。通过连接到两台PLC的人机界面系统来监视它们在相同输入信号下的响应是否一致。在正式用PLC-5代替PLC-3之前，花费了一个月的时间对所有逻辑功能进行了全面的测试，确保新系统的程序万无一失。
由于进行了充分的前期准备，最后只花费了不到半个小时就完成了新旧系统的切换工作。新的PLC-5只有PLC-3体积的1/3，它直接连入原有的DH+网络，无需进行任何改造。
PLC-5可编程控制器担当起了控制整个生产车间的重任，接收来自现场设备的信号，包括各种仪表、电机、液位传感器、阀门等。第三方人机界面软件用于对各种输入信号状态进行监视，并按照事先编制好的程序做出反应。
成效
整个改造项目没有超出预算，在一个多月的改造过程中几乎没有对正常生产造成影响。从新系统投产到现在，还没有出现任何故障。
基于bbbbbbs操作系统的监控平台不仅使用灵活、界面友好，而且它为中国石化广州分公司节省大量的设备投资。相对于使用全新的控制系统，用PLC-5代替PLC-3的方案为用户节省了近75000美元的费用。PLC-5系统更加稳定、可靠，仅需要少数不太昂贵的备件。仅此一项，就为用户节省了近10%的备件费用。
1、 引言
FA 506型环锭细纱机是目前国内纺织机械厂大量生产的一种细纱机，通常采用PLC控制，自动化程度高，操作简单，成纱质量好，便于管理。该型机适于纯棉或化纤的纯纺和混纺细纱工序，能够纺织织造、针织等所用的细纱。
某纺织机械厂生产的的FA506型细纱机原来采用某国外著名品牌的PLC进行控制，成本高，并且返修率也较高。在详细了解了KDN-K3系列PLC的情况之后，该厂决定将PLC换型，在产品中全部采用KDN-K3系列PLC，并于12月初在北京凯迪恩公司技术人员的指导下成功地完成了调试。
2、 系统简介
每套PLC的控制点数为DI 20点、DO 11点，并配置一个文本显示屏作为人机界面，所有需要的生产参数均可以通过文本屏进行设置并能够在PLC中掉电保持。PLC与文本显示屏之间采用Modbus RTU协议进行通讯。
PLC控制系统配置如下：
型 号 数 量 描述
KDN-K306-24AR 1 CPU206，AC85-265V供电，14*DI，10*继电器输出
KDN-K323-08DTX 1 DIO*8，每点均可作为DI或者DO点
TD220 1 4行文本显示屏
PLC控制系统的基本作用如下：
2.1 联锁控制、保护
按照细纱机的工艺要求实现自动控制，包括低速运行、高速运行、吹吸风、落纱等过程。落纱分为自动落纱和中途落纱两种方式。中途落纱是为了方便操作工中途休息、吃饭等而设置的，是一项 “暂停工作”的功能；自动落纱分为定长落纱和定时落纱，定长落纱就是当纺纱长度达到预设值的时候自动进行落纱，定时落纱就是当纺纱的时间达到预设值的时候自动进行落纱。自动落纱的方式以及落纱时间或者长度均可以在文本显示器上进行设置并能够在PLC中掉电保持。
另外，根据实际情况在程序中增加了各个过程、设备之间的联锁保护功能，使生产过程更加安全。
2.2 工艺参数计算
在生产过程中对各种工艺参数自动进行计算，包括锭子转速、牵伸倍数、细纱号数、细纱捻度、千锭小时产量等。计算得到的参数都实时送往文本屏进行显示，以便于对生产情况进行监控。
2.3 生产管理
为了适应厂家采用轮班生产的方式，在PLC内预设了甲、乙、丙、丁四个班组。操作工在生产之前首先通过文本屏登录并选定自己的班组。各个班组的累计产量以及所有班组的累计总产量均由PLC自动进行实时计算并送往文本屏显示。
所有的产量数值均在PLC中实现了掉电保持。
3、 总结
KDN-K3系列PLC此次在纺织机械中的大批量应用既源于用户对其性能指标、可靠性等的认可，更重要的是它能够为用户带来的利润。
此次配置的K306-24AR型CPU采用交流供电，电压范围宽达AC85V—AC265V，能够适应于供电电压波动严重的地区；CPU本身提供了DC24V电源输出，文本显示屏、扩展模块以及所有的DI信号均用此电源供电，用户无需再配置DC24V的电源；此次使用的K323-08DTX模块是凯迪恩公司推出的一种有特色的DIO模块，模块上每一个点均可以作为DI或者DO点，这样此次用户在选型配置时就节约了一个DO扩展模块。
1、引言
随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，环保问题也越来越突出，生活垃圾、企业污水、报费汽车、废旧轮胎等等都要求得到妥善处理，尤其随着汽车工业的发展，汽车旧轮胎每年数以千万只被废弃，如何处理或收回废旧轮胎成为环保问题不可忽视的部分。本文主要讲述旧轮胎处理工艺过程，并以万盛达变频器为例说明变频调节器速技术在旧轮胎处理生产线中的应用。
2、旧轮胎处理流程
废旧轮胎中的橡胶经再生处理后可生产成再生橡胶制品，如精细橡胶粉、环保胶、地板胶、汽车档泥板等，产品广泛应用于橡胶工业，建材工业，鞋业，农业、等行业，其主要处理工艺如下所述：
2．1旧轮胎处理流程
旧轮胎再生利用主要有以下几个过程，选由切圈机对旧轮胎进行切割处理后送入轮胎破碎机进行破碎，破碎过程分为组碎与精碎，破碎后的橡胶送入磁选机进行抽丝处理，主要是将破碎后的轮胎内细钢丝除去，同时也可减小对后续加工设备的损耗，精碎后橡胶粉沫经过分选机进行筛选，不符合要求的返回精碎机，符合要求的胶粉进入胶粉研磨机，在胶粉研磨机内将橡胶磨成精胶粉，最后经过气流收集分选机进行包装。
旧轮胎处理工艺流程
切圈（轮胎切圈机）——破碎（轮胎破碎机）——粉碎（橡胶中碎机、橡胶细碎机）——钢丝纤维分离（磁选机、气流分选机）——胶粉研磨（橡胶研磨机）——40-120目分选（气流收集分选机）——包装（定时定量装袋机）。：
2．2．1 轮胎切圈机
轮胎切圈机主要是将轮胎切除内圈后供后续单元进行加工处理。
2．2．2轮胎破碎机
轮胎破碎机将已割下内圈后的轮胎破碎至几十毫米左右大小的橡胶块，首次破碎后的胶务通过筛选系统被圆网筛再次送回破碎室，作进一步破碎，符合要求的橡胶块通过圆网筛孔漏出，不符合要求的进行再次破碎。
2．2．3中碎机
中碎机是将经破碎机破碎后的橡胶块再次破碎至6～12mm的橡胶颗粒。
2．2．4磁选机
中碎机破碎后出来的产品有橡胶颗粒。、钢丝、纤维帘布等，磁选机主要是将上述混和物中的钢丝抽出，经过磁选机后接近99。9%钢丝能被抽走。
2．2．5研磨机｀
研磨机主｀要是将5目～10目的橡胶颗粒研磨成40目～120目的橡胶粉。
2．2．6气流分选机
气流分选机主要是制造空气涡流，对橡胶粒与纤维进行分离，并根据需要将橡胶粉进行分级回收，可分别分选出40目～120目的橡胶细粉。
2．2．7装袋机
根据客户需要完成橡胶粉定量装袋。
3、变频器技术在该生产线中的应用
随着变频调速器技术的不断完善，变频器已被广泛用各行业，目前大多旧轮胎回收得理生产线的传动也逐步采用变频调速器进行变频器技术改造，本文以万盛达科技股份有限公司生产的WISKOM-E70系列变频器为例，讲述了变频调速技术在该生产线中的应用。
3．1生产线主要电气参数
元电机功率如下表1：
单元名称
| 电机功率
| 单机处理能力
| 数量
|
切圈机
| 7.5KW
| 600kg/H
| 2
|
破碎机
| 45KW
| 2000kg/H
| 1
|
橡胶中碎机
| 37KW
| 800～1000kg/H
| 1
|
气流分选机
| 15KW
| 600～1200kg/H
| 2
|
双磨盘研磨机
| 30KW
| 110～140kg/H
| 2
|
定量装袋机
| 3.7KW
|
| 3
|
3．2变频器的应用
原生产线中的切圈机、破碎机、研磨机等单元均采用三相交流民步电机，工频直接启动方式，经过减速器传动，各单元定速运行，这样一方面造成能量的浪费，另一方面破碎、研磨等单元工艺产生一定的影响，根据生产线的工艺特点和控制要求，现对生产线切圈机、破碎机、研磨机等单元进行变频调速改造，变频器选用深圳万盛达科技股份有限公司生产的第二代通用变频器，各相关单元变频器选型如下表2示：
单元名称
| 电机功率
| 变频器型号
| 备注
|
切圈机
| 7.5KW
| WISKOM-E70-
|
|
破碎机
| 45KW
| WISKOM-E70-
| 加大等级
|
中碎机
| 37KW
| WISKOM-E70-
| 加大等级
|
分选机
| 15KW
| WISKOM-E70-
|
|
研磨机
| 30KW
| WISKOM-E70-
|
|
其中破碎机单元考虑负载特性和负载电流情况，启动初期最大电流接近180%，在变频器选型时建议放大功率等级，这里选用55噍以频器，同样中碎机也采用放大功率等级，变频器图3-2：变频器控制图
以破碎变频器为例其主要参数设置如下：
参数
| 意义
| 参数
| 意义
| 参数
| 意义
|
b-0=1
| 运行参数
| b-1=1
| 数字给定
| b-2=0.0
| 起始频率
|
b-3=1
| 运行命令
| b-5=380
| 额定电压
| b-6=50
| 额定功率
|
b-7=60
| 加速时间
| b-8=60
| 减速时间
| b-9=0
| 加减速方式
|
L-0=0
| 选择恒转转矩
| L-1=3
| 转矩补偿
| L-7=3.0
| 启动频率
|
L-8=2.0
| 维持时间
| L-11=0
| 自由停车
|
|
|
3．3调试注意事项
3．3．1变频器的选型
破碎机单元其负荷相对较生，破碎起动阶段电流较大，有些场合将超过电机额定电流160%，并且要求低频扭矩较大，因而在变频器选型方面建议选用大一功率等级恒转矩型变频器。
3．3．2变频器参数设定
此类负载除考虑增大变频器功率等级外，还应注意变频器相关参数的设定，根据经验在变频器起动阶段可设定起动频率值，以增加低频起动能力，但不能将起动频率设置过高，否则奕频器出现过流保护。在变频器停车阶段由于负载较小靠电机自身就能快速停车，而因变频器停车方式应选择为自由停车。
3．3．3变频器使用环境
一般废旧轮胎处理厂由于使用各种溶解济，厂内环境相对比较恶劣，在使用变频器时应尽量改善周边的环境，使用变频器或控制柜远离水源、蒸气等场合，尽可能将变频器统一放置于控制室内，以提高变频器的使用寿命。
4、结论
环保问题是关系国计民生的大事，人们生活，居信环境越来直受到关注，汽车工业发展带来的如废旧轮胎等环保问题，是经济发展遇到的不可忽视的问题，上文简述了废旧轮胎回收利用及其工艺流程，其中变频器技术已被广泛应用于橡胶再生制品行业，一方面改善了生产工艺，同时也达到一定的节能效果，因而变频调速技术值得推广应用。
