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深圳市四方電氣技術(shù)有限公司 供稿
摘要: 本文針對(duì)四方電氣V350系列變頻器在水泥袋雙頭縫邊機(jī)上的應(yīng)用作了簡單的介紹。要實(shí)現(xiàn)縫邊機(jī)高速度、等間距地縫合編織袋，變頻器的性能與使用決定其控制效果。V350系列變頻器卓越的控制性能，滿足了縫邊機(jī)過載能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)速精度高等要求。
關(guān)鍵字： V350 變頻器 MODBUS 水泥袋縫邊機(jī)
一、工藝介紹
水泥袋雙頭縫邊機(jī)是全自動(dòng)縫袋機(jī)的一種，它通過電腦控制工業(yè)縫紉機(jī)和輸送帶，全自動(dòng)地將編織袋兩頭縫合，并自動(dòng)地將袋間的縫線切斷、整齊地將袋子堆放。它是高效的全自動(dòng)工業(yè)縫紉機(jī)的一種應(yīng)用。工人向輸送帶一個(gè)個(gè)地放入編織袋，縫袋機(jī)將袋子按設(shè)定的間距分開，同時(shí)縫紉機(jī)自動(dòng)地將編織袋兩頭折邊、縫合。
二、工作原理:
圖1 縫邊機(jī)示意圖
如圖1所示，水泥袋雙頭縫邊機(jī)主要包括上料輸送帶，擋牙，主輸送帶，下料輸送帶，工業(yè)縫紉機(jī)，送紙機(jī)，氣剪等幾個(gè)部分。其中上料輸送帶、主輸送帶、工業(yè)縫紉機(jī)由變頻器驅(qū)動(dòng)，要求在工作時(shí)它們的線速度相同。上料輸送帶開機(jī)后一直運(yùn)行，編織袋被工人手動(dòng)投放在上料輸送帶上。氣動(dòng)擋牙按照觸摸屏上設(shè)定的間距將袋子分隔開，當(dāng)投袋子間距大于設(shè)定間距時(shí)，主輸送帶和縫紉機(jī)停機(jī)，等待上料輸送帶上的編織袋子到達(dá)擋牙位置時(shí)，主輸送帶和縫紉機(jī)停機(jī)又繼續(xù)運(yùn)行；當(dāng)投袋子間距小于設(shè)定間距時(shí)，主輸送帶和縫紉機(jī)不停機(jī)。這樣才能保證高效率地生產(chǎn)運(yùn)行。
三、縫邊機(jī)控制方案
本電控系統(tǒng)由觸摸屏、PLC、四臺(tái)1.5KW的四方V350系列變頻器、擋牙電磁閥等組成。通過觸摸屏可以設(shè)定袋子的寬度、袋子的間距、生產(chǎn)線速度等參數(shù)。前面工作原理中我們講到，工作時(shí)傳動(dòng)的各機(jī)構(gòu)線速度相同，所以可以根據(jù)公式：線速度==π*直徑*電機(jī)轉(zhuǎn)速/傳動(dòng)比
 圖二 縫邊機(jī)電氣圖
PLC實(shí)時(shí)計(jì)算出上料輸送帶變頻器、主輸送帶變頻器、左縫紉機(jī)變頻器、右縫紉機(jī)變頻器的各道工序的目標(biāo)頻率，通過MODBUS通信的方式控制變頻器調(diào)速。
系統(tǒng)的控制難點(diǎn)主要在于擋牙與主輸送帶變頻器的控制。要通過PLC定時(shí)器精確計(jì)算擋牙的收回與擋住時(shí)刻，同時(shí)也要控制主輸送帶變頻器的運(yùn)行刻。當(dāng)左擋牙光電和右擋牙電光信號(hào)同時(shí)被袋子擋住時(shí)，擋牙立刻收回，主輸送帶變頻器提前擋牙或延時(shí)擋牙一定時(shí)間運(yùn)行。因此對(duì)變頻器的響應(yīng)速度要求比較高。另外，主輸送帶負(fù)載較重，起動(dòng)時(shí)要求力矩較大。本系統(tǒng)最高運(yùn)行線速度為30m/min，最高運(yùn)行速時(shí)，主機(jī)變頻器達(dá)到58Hz，最大電流達(dá)到額定值的110%。V350變頻器優(yōu)異的矢量控制性能滿足了系統(tǒng)的特殊工藝要求。
四、系統(tǒng)方案優(yōu)點(diǎn)：
（1）用外部端子給定的方式運(yùn)行變頻器，能精確控制主輸送帶變頻器運(yùn)行時(shí)刻，如果用通信的方式運(yùn)行變頻器，MODBUS通信可能存在干擾，從而影響分袋子的間距。
（2）主機(jī)變頻器的起動(dòng)力矩大，過載能力強(qiáng)，在110%過載下能長期運(yùn)行。同時(shí)提高了生產(chǎn)速度，提高了效率。
（3）主機(jī)變頻器加減速時(shí)間短，響應(yīng)速度快，分袋子的間距精確。
（4）變頻器穩(wěn)速精度高，運(yùn)行時(shí)要求全線速度相同，如果穩(wěn)速精度低，容易造成縫紉機(jī)針被拉斷。
（5）故障率低，維護(hù)方便。
五、總結(jié)
本系統(tǒng)對(duì)上料輸送帶、左縫紉機(jī)、右縫紉機(jī)、收袋部分、送紙部分的控制比較簡單，難點(diǎn)在于擋牙與主輸送帶變頻器的控制。V350系列變頻器的性能對(duì)主機(jī)的的控制起到關(guān)鍵作用，提高了生產(chǎn)速度和效率。此控制方案在縫邊機(jī)中得到了廣泛應(yīng)用。
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