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施耐德伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在輪胎成型機(jī)上的應(yīng)用

時(shí)間:2007-11-23 13:20:00來(lái)源:lihan

導(dǎo)語(yǔ):?介紹了施耐德伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在輪胎成型機(jī)上的應(yīng)用。
隨著我國(guó)汽車工業(yè)的快速發(fā)展, 汽車已經(jīng)作為新興代步工具走入千家萬(wàn)戶。而作為汽車必不可少的輪胎也必然成為了有車一族的消費(fèi)品。這種需求拉動(dòng)了我國(guó)輪胎,橡膠工業(yè)。致使國(guó)際,國(guó)內(nèi)的輪胎制造商紛紛登陸中國(guó),投資建廠,擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,滿足不斷增長(zhǎng)的輪胎需求。在輪胎生產(chǎn)中,最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)是輪胎的成型,各國(guó)的輪胎成型機(jī)制造商無(wú)不絞盡腦汁地研究,開(kāi)發(fā)高效,精確,簡(jiǎn)捷的輪胎成型設(shè)備。我國(guó)的輪胎設(shè)備制造企業(yè)也在工藝,技術(shù),高效率上不斷研發(fā)符合生產(chǎn)要求的機(jī)器。 施耐德電氣作為電氣自動(dòng)化在全球的領(lǐng)先者在過(guò)去就有著豐富的輪胎成型控制經(jīng)驗(yàn),目前更有不斷翻新的高技術(shù)解決方案來(lái)支持設(shè)備制造企業(yè)不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低成本,優(yōu)化結(jié)構(gòu),提高生產(chǎn)效率。目前,我們推出的成型機(jī)整套控制解決方案就代表了當(dāng)今最新技術(shù)。它帶給用戶的是高效,簡(jiǎn)捷,易于調(diào)試,安裝,高性價(jià)比。   制造工藝要求 輪胎的成型就是根據(jù)輪胎尺寸要求,把掛膠的簾布和帶子裁斷成一定長(zhǎng)尺寸,經(jīng)過(guò)貼合,擠壓形成胎坯。因此,根據(jù)成型工藝的要求,設(shè)備一般包含胎體貼合鼓,帶束層鼓,成型鼓,內(nèi)圈傳遞環(huán),外圈傳遞環(huán),帶束層供料架,簾布供料架,冠帶層供料架,復(fù)合膠。這些設(shè)備的傳動(dòng)要求速度快,位置的定位準(zhǔn)確,同時(shí),主鼓在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),要求其輔助設(shè)備能夠同步供料。因此,這些設(shè)備的傳動(dòng)采用伺服電機(jī)。在供料架的輔助傳動(dòng),裁斷等傳動(dòng)上有相關(guān)普通電機(jī)需要控制。各個(gè)機(jī)架還有很多開(kāi)關(guān)點(diǎn),傳感器點(diǎn)。還有一些氣動(dòng)單元需要控制。另外,一臺(tái)高效的成型機(jī)要能夠制造不同尺寸,不同規(guī)格的胎,即在人機(jī)界面上,可以調(diào)用各種生產(chǎn)工藝,執(zhí)行各種生產(chǎn)工藝,顯示,記錄生產(chǎn)狀況。有的廠家還要求能夠遠(yuǎn)程調(diào)試,監(jiān)控等。因此,設(shè)計(jì)一臺(tái)高效,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)捷,安裝調(diào)試簡(jiǎn)單,控制既集中又分散的控制系統(tǒng)是自動(dòng)控制廠商不斷追求的目標(biāo)。 施耐德電氣憑借其出色的網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù),完整的產(chǎn)品線,勾勒出了一幅這樣的畫面。它以3個(gè)網(wǎng)絡(luò)貫穿了設(shè)備的3大部分。一個(gè)是以太網(wǎng),一個(gè)是通用CAN-OPEN總線,一個(gè)是面向運(yùn)動(dòng)控制的SERCOS通訊控制。 以太網(wǎng)是施耐德電氣基于MODBUS TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù),它的通訊速度可達(dá)10M, 速度快,可傳輸大量數(shù)據(jù)。在這里它用于與基層PLC的數(shù)據(jù)交換以及上位PC和人機(jī)界面等的數(shù)據(jù)交換。 CAN-OPEN總線是目前通用,開(kāi)放的總線技術(shù),很多設(shè)備供應(yīng)商都把自己的產(chǎn)品賦予CAN總線通訊功能,如變頻器,傳感器,氣動(dòng)單元。因此,我們把變頻器,傳感器,編碼器都接在CAN總線上,CAN總線的通訊速度可達(dá)1M, 方便了我們對(duì)數(shù)據(jù)快速響應(yīng)的要求。 SERCOS是Serial Real Time Communication System 的縮寫, 它如指揮管弦樂(lè)隊(duì)演奏出強(qiáng)有力的, 令人難忘的, 協(xié)調(diào)的樂(lè)曲一樣, 當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品制造商已經(jīng)開(kāi)發(fā)出范圍廣泛的運(yùn)動(dòng)控制整體解決方案, 令運(yùn)動(dòng)控制更加隨心所欲。 就以施耐德電氣的基于PLC的SERCOS總線控制技術(shù)來(lái)說(shuō),一旦把硬件結(jié)構(gòu)搭建完畢,實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)控制功能是可以隨意由軟件編程來(lái)完成的,這里既不用考慮變更硬件,也不用考慮干擾問(wèn)題,因?yàn)镾ERCOS總線數(shù)據(jù)的傳輸是由光纜完成的。這種業(yè)界公認(rèn)的SERCOS通訊結(jié)構(gòu),為多軸應(yīng)用提供了開(kāi)放的光纖標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)??梢苑浅7奖愕膶?shí)現(xiàn)多軸的電子齒輪功能,電子凸輪功能,多軸的運(yùn)動(dòng)插補(bǔ)功能, 電子虛軸等功能。 方案的設(shè)計(jì)特點(diǎn)    這次我們提供的整體解決方案有以下幾個(gè)亮點(diǎn): 1. 用PREMIUM PLC帶以太網(wǎng)的CPU,通過(guò)以太網(wǎng)控制13個(gè)站的TWIDO PLC,TWIDO PLC安裝在基層現(xiàn)場(chǎng)。    這樣,由于不采用PREMIUM的I/O模板和BUS總線,使得總體PLC成本大大降低。又由于TWIDO PLC放置在基層,使主控柜節(jié)省了大量空間,節(jié)省了向基層鋪設(shè)的電纜。用戶的安裝很簡(jiǎn)捷,大大節(jié)省了安裝和調(diào)試時(shí)間?;鶎拥腡WIDO PLC是帶CPU的,可以獨(dú)立編程,操作。實(shí)現(xiàn)了分散控制概念。同時(shí),通過(guò)以太網(wǎng)把數(shù)據(jù)送到主站PREMIUM PLC中。人機(jī)界面HMI可以掛在以太網(wǎng)上,向PLC發(fā)出任務(wù)請(qǐng)求,顯示執(zhí)行狀態(tài)等。如果需要工控機(jī)也可以掛在以太網(wǎng)上,通過(guò)PLC IP地址訪問(wèn)PLC實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控,調(diào)試。    2. 采用CAN總線對(duì)變頻器,自動(dòng)化閥島,編碼器進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)采集     在輪胎成型機(jī)中有眾多的氣動(dòng)元件,變頻器需要控制,為了減少?gòu)?fù)雜的安裝,我們采用了CAN總線通訊技術(shù),即一條電纜控制多臺(tái)變頻器,自動(dòng)化閥島,多點(diǎn)傳感器單元,采集多個(gè)編碼器數(shù)據(jù)。這種設(shè)計(jì)由于省掉了大量的模擬量,高速計(jì)數(shù)模板,而使價(jià)格有了相當(dāng)?shù)母?jìng)爭(zhēng)力,也使安裝節(jié)省了大量的電纜鋪設(shè)。可靠性大大提高。施耐德的變頻器內(nèi)置了CAN_OPEN通訊卡,也使用戶使用起來(lái)很方便。目前,帶CAN總線的編碼器使數(shù)據(jù)的傳輸再也不用擔(dān)心干擾對(duì)其的影響。     3. 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)采用SERCOS通訊控制技術(shù)     因?yàn)樵谳喬コ尚椭?,運(yùn)動(dòng)控制有以下幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)需要實(shí)現(xiàn):  ·多段定長(zhǎng)控制,即根據(jù)不同規(guī)格需要輸送定長(zhǎng)的材料帶。  · 同步跟蹤控制,即一個(gè)帶層的運(yùn)動(dòng)要求其它帶層同步運(yùn)動(dòng)。  ·插補(bǔ)控制,即成型鼓轉(zhuǎn)動(dòng)的周長(zhǎng),需要若干個(gè)供料架在同一時(shí)間提供同樣周長(zhǎng)的帶子。  ·在線測(cè)量,即在帶子高速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,通過(guò)光電傳感器的上升沿和下降沿 測(cè)量出帶子的長(zhǎng)度。  ·對(duì)力矩的控制,在此模式下,伺服電機(jī)可以工作在設(shè)定力矩。   施耐德電氣基于PLC的SERCOS運(yùn)動(dòng)控制模板對(duì)以上伺服電機(jī)的控制易如反掌,而且采用光纜通訊,速度更快,沒(méi)有干擾,方便調(diào)試。 施耐德電氣的伺服驅(qū)動(dòng)器LEXIUM15和BSH電機(jī)滿足了對(duì)帶束層鼓,胎體貼合鼓,成型鼓,及帶束層供料架,簾布層供料架,傳遞環(huán)的傳動(dòng)要求。另外,電機(jī)的急停和安全保護(hù)信號(hào)是直接接到驅(qū)動(dòng)器上的,由驅(qū)動(dòng)器直接處理,速度和可高性更高。

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