MICROMASTER440在粉煤灰砖压机辅助设备_码垛机上的应用.pdf

企业应用 要： 本文介绍了西门子 40 通用型变频器在粉煤灰压机中的应用， 并对变频器在码垛机中应用的参数设定作了说明， 通过这些设定实现对电机的精确控制。关键词 ： 40 ； 粉煤灰压机 ； 码垛机40在粉煤灰砖压机辅助设备码垛机上的应用黄鸿杰福建海源自动化机械设备有限公司0 引言随着我国基础设施和房地产的蓬勃发展，对建筑材料的需求也越来越多；传统建楼用的砖大多是红砖，要消耗大量的红土， 同时也毁坏了大量的耕地 , 国家有关部门已禁止红土制砖。利用废煤灰、沙土、石灰等按照一定的配方搅拌均匀，通过液压压机冲压成砖，这是一种新型的环保的建筑材料。福建海源自动化机械股份有限公司率先在国内研发出第一条千吨位粉煤灰压砖机生产线并迅速投放市场 （至今已投放市场数百台 ）。这条压砖机生产线主要由压机和码垛机两大部分组成，本文主要介绍码垛机部分。码垛机的任务是把压制好的砖从输送带上夹到砖车上并按照人工智能的模式一层一层往上垒， 最高可垒 15 层。 砖车再把垒好的砖运到蒸压釜内蒸压。 码垛机夹砖用的升降变频电机是用频器来驱动的， 与伺服控制比较这是一种更经济的解决方案。本文讨论 此场合的应用。1 码垛机工艺流程压砖机每次压制的 32 块砖由压砖机机械手夹放到输送带上，输送带将 32 块砖送到码垛机（见图 1 ）夹砖机构的夹手下面，再由夹手将 32 块砖夹放到砖车上 , 一层一层往上垒 , 垒到 15 层为止。每次夹砖的工艺过程如下：夹手下降夹砖、上升、夹手合拢、上升右行、下降右行、夹手松开放砖、夹手上升、夹手分开、夹手左行回原点等待下一轮夹砖。2 系统硬件配置（ 1 ）变频电机功率选择：采用变频电机 + 减速机结构； 垂直电机负责整个夹砖机构 ( 含 32 块砖 ) 的提升力矩 , 水平电机负责水平移动的力矩。要求垂直电机的减速机最大输出转矩 ： 水平电机的减速机最大输出转矩 ： 每分钟工作 4 个周期。公式：电机输出转矩 (减速机输出转矩 /( 传动效率传动比 )电机功率 ( ( 电机输出转矩额定转速 )/9550功率计算参数如表 1 所示。选择 : 垂直电机功率为 42 ） 电机运动位置控制水平位置控制 ( 最长距离 2700平变频电机带动同步带使码垛机夹砖机构水平移动， 采用旋转编码器 （ 1024 检测水平移动距离，检测精度为 （ 150 024=。图 1 码垛机实物图 置控制 ( 最长距离 2000直变频电机带动齿条垂直移动， 采用旋转编码器（ 1024 检测垂直移动距离， 系统检测精度为 （ 120 024=。 考虑砖的垂直叠放过程产生的累积误差， 以 110的砖为例， 理论上叠放 15层的高度为 110 15 1650 实际上砖与砖之间有间隙， 实际高度要大于 1650 考虑到这一误差，垂直定位外加红外距离检测器， 实时测量高度， 消除上述的累积误差， 保证系统的定位精度。（ 3 ） 控制机构配置码垛机垂直提升机构和横向行走机构， 为两轴控制。 这两轴分别定义为 ： 纵向为 Y 轴， 横向为 X 轴。 过 线的方式来控制变频器 变频器 制变频电机。 而位置定位的器件也是通过 采集到的数据传到 。具体配置如图 2 ：图 2 控制机构配置3 系统运行效果分析垂直电机是系统中的关键与难点， 要提供足够大的力矩、 快速的频率提升， 以防夹砖机构失控自由落体并保证码垛机的工作速度。 因此变频器采用无编码器的开环矢量控制方式， 编码器直接接到 成速度闭环控制， 由 接干预电机速度， 以保证足够的速度与产量。 从图 3 中可以看出其工作周期约为 15 秒 （水平电机与垂直电机同时运行不增加工作时间）， 基本满足设计要求。（注 : 图中力矩曲线与频率曲线呈倒相关系是为了便于区别 , 在软件中将力矩曲线倒相， 实际上两者是同相的。）4 数设置如下表 2 和表 3制动电阻功率、 阻值 ： 60 /2制动电阻功率、 阻值 ： 60 /1向变频器读写过程通过 数据的程序如图 4 ， 可以读变频器的运行、 故障、 电流、 功率等状态。同样通过 数据的程序如图 5 ， 可以向变器中写入控制命令包括 ： 启动信号、 速度信号 等。5 应用体会西门子的通用型变频器， 其传承了西门表 2 垂直变频参数设置表 3 横向变频参数设置表 1 功率计算参数表图 3 垂直电机实际运行参数如曲线图 【下转第 57 页】 热计量系统硬件由一次供回水温度传感器， 一次回水安装的流量计、 积分仪组成。 热计量需上传和就地显示的参数分别是瞬时流量、 累计流量与瞬时热量、 累计热量。热力站设置热计量装置不仅为日后实施按热计量收费提供了计量手段， 而且 “热量与流量” 作为重要的运行参数， 对核算各个热力站技术经济指标和指导供热运行提供了重要依据。4 系统功能（ 1 ） 参数检测 ： 主要完成热网现场过程的模拟量（如温度、 压力、 热量等）、 状态量 （如泵的状态、 温度等） 及脉冲量的测量。（ 2 ） 数据存储 ： 由于热网运行的大惰性和控制系统的非实时性， 要求现场控制设备能按指定的时间间隔进行参数存储， 一般情况下这些参数通过通讯网络定期传输到监控中心的服务器中。（ 3 ） 通讯 ： 列 置 以太网、 多种接口， 可采用 P 协议、 议、 自由协议支持的拨号、无线电台、 多种通讯方式。 该控制器能够在主动或被动方式下与监控中心通过某种通讯网络进行数据通信， 以便监控中心能了解系统的整个运行状况， 做到系统协调优化运行。（ 4 ） 系统安全 ： 列 有电源、 以太网、 总线冗余的功能。 同时， 采集模块具有掉电检测、 断路检测、 短路检测等功能， 提高了系统得安全性。（ 5 ） 显示操作功能 ： 该控制器具备液晶显示和操作界面， 以方便运行人员在现场对运行状况一目了然， 同时可以人工直接控制调节系统运行工况。（ 6 ） 报警功能 ： 该控制器能够识别参数异常， 并做出报警提示、 报警上传等故障处理。（ 7 ） 控制调节功能 ： 制器集成了 算模块， 可以完成室外温度补偿、 自动补水、 温度调节、 流量调节等环节的自动调节。5 结束语本文讨论了基于 列 热网监控系统的设计与实现， 充分发挥了 编程控制器配置灵活、 控制可靠、 编程方便和可现场调试的优点， 使整个系统的稳定性有了可靠保障。 该控制系统已在最近的采暖期中得到实际应用， 为企业带来了可观的经济效益和良好的社会效益。 参考文献 ：1 徐伟 , 邹瑜 . 供暖系统温控与热计量技术 . 中国计划出版社 1:1012 潘立登 . 过程控制技术原理与应用 . 中国电力出版社 :1313 方承远 . 工厂电器控制技术 . 机械工业出版社 . 4 顾战松 . 可编程控制器原理与应用 . 国防工业出版社 . 5 和利时公司 K 大型可编程控制器硬件手册 章编号 ： 090812发送短信 “文章编号 + 评语代码”至， 告诉我们您对此文的意见。1- 很好， 有很高的参考价值2- 一般， 有一定的参考价值3- 不好， 没有参考价值子一贯的风格， 功能强大， 可设置的参数多， 并带有术， 极大的满足了对高精度及复杂控制的要求。 在码垛机的应用中取得了良好的效果 频器使用需要系统的去考虑， 必须按照标准来做， 才能保证起可靠使用及控制精度。 参考文献 ：1 40 使用大全 . 西门子 ( 中国 ) 有限公司自动化与驱动集团 .2 V 程参考手册