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一、 簡(jiǎn)述
疊裝系數(shù)測(cè)試儀是在硅鋼生產(chǎn)中必不可少的檢測(cè)儀器，本裝置主要用于硅鋼片的疊裝系數(shù)測(cè)定。本測(cè)試儀是在吸收國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)之上，根據(jù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際要求，為精確測(cè)量硅鋼片疊裝系數(shù)而專門設(shè)計(jì)的最新產(chǎn)品。本裝置具有手動(dòng)操作與自動(dòng)操作測(cè)定方式，即：試樣的移動(dòng)與測(cè)定部均為自動(dòng)操作，送入試樣后，由一套VIPA 214 CPU組件通過控制由滾珠絲桿和直線軸承構(gòu)成的高精度垂直伺服系統(tǒng)完成自動(dòng)進(jìn)料，定位，退料等工序；通過控制由進(jìn)口滾珠絲桿推拉機(jī)和壓力傳感器構(gòu)成的水平伺服系統(tǒng)完成加壓，測(cè)量，復(fù)位等工序，在規(guī)定的壓力下由一組電子千分表所測(cè)得的硅鋼片疊厚數(shù)據(jù)，本裝置具有對(duì)試樣自動(dòng)測(cè)量寬度和稱重的功能，也可手工輸入寬度和重量數(shù)據(jù)。配合托料系統(tǒng)加裝一套自動(dòng)循環(huán)送料裝置，可自動(dòng)完成試樣的放置和回收。所有數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算機(jī)作相應(yīng)處理從而完成整個(gè)測(cè)量工作，大大提高了采集精度和工作效率。
二、技術(shù)要求
1. 應(yīng)加荷重范圍0—10KN；疊層高度0—25mm
2. 測(cè)定精度
附加載荷：壓強(qiáng)（1.00±0.05） MPa。
疊層高度：測(cè)定值的±0.2%
3. 測(cè)定試樣：
愛普斯坦方圈試樣： 30㎜×300㎜；
4. 測(cè)試用電氣及機(jī)械部件
1）各種低壓電氣部件均采用國(guó)際名牌。
2）壓力傳感器采用國(guó)際名牌，測(cè)定范圍 0—10KN， 精度0.001KN。
3）用于傳動(dòng)的機(jī)械部件采用國(guó)際名牌。
5. 厚度測(cè)試尺
1）生產(chǎn)廠家：日本三豐。
2）測(cè)定范圍 0—25mm， 測(cè)定精度0.01mm；
3）通訊機(jī)能：計(jì)算機(jī)自動(dòng)讀取測(cè)量數(shù)據(jù)。
6. 主要測(cè)試功能
1）需要測(cè)試的試樣信息為上位機(jī)傳來的信息，也可手工登記試樣信息。多余的信息可刪除。
2）試樣的重量由計(jì)算機(jī)自動(dòng)從電子秤讀取數(shù)據(jù)，精度為±0.1% 。
3）試樣的寬度由計(jì)算機(jī)自動(dòng)從寬度測(cè)試尺讀取數(shù)據(jù)，精度為±0.1㎜。也可手工輸入寬度數(shù)據(jù)。
4）自動(dòng)進(jìn)樣。
7. 疊裝系數(shù)的測(cè)定
1）壓強(qiáng)為（1.00±0.05） MPa，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)設(shè)定。
2）壓力設(shè)計(jì)成具有壓力標(biāo)準(zhǔn)可修改的功能。
3）自動(dòng)進(jìn)行載荷設(shè)定，具有壓力超限報(bào)警保護(hù)功能。
4）自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)定和疊裝系數(shù)的計(jì)算，數(shù)據(jù)可自動(dòng)上傳給上位機(jī)，并可用打印機(jī)打印。
5）操作界面根據(jù)用戶習(xí)慣采用表格形式,分為微機(jī)操作和觸摸屏操作兩個(gè)部分，均可獨(dú)立操作互不影響。
8. 標(biāo)樣測(cè)試
具有單獨(dú)的標(biāo)樣測(cè)試畫面，且可預(yù)先輸入標(biāo)樣數(shù)值及上下限數(shù)據(jù)，對(duì)超出上下限的測(cè)試結(jié)果予以警示。
9. 數(shù)據(jù)處理：
1）測(cè)量數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中，并可隨時(shí)調(diào)用。
2）所有測(cè)量數(shù)據(jù)都能轉(zhuǎn)換成Excel格式文件。
3）具有打印、查詢、統(tǒng)計(jì)分析功能。
10．網(wǎng)絡(luò)通訊功能：
1）本計(jì)算機(jī)須接入局域網(wǎng)，與上位機(jī)之間具有雙向通訊功能。本計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫格式必須滿足用戶實(shí)際要求，并且根據(jù)用戶實(shí)際數(shù)據(jù)庫情況進(jìn)行配置。
2）上位機(jī)發(fā)送的信息日后可能會(huì)發(fā)生變化，應(yīng)預(yù)留日后易于修改的格式。
11．故障報(bào)警功能
設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)該具有自診斷功能，顯示故障大致部位及引起故障的原因和排除方法。
三、系統(tǒng)配置
1 、硬件組成
電源模塊 VIPA 207-1BA00 2 塊
CPU + DP 主站 VIPA 214-2BM02 1 塊
模擬量輸入模塊 VIPA 231-1BD53 1 塊
通信模塊 VIPA 240-1BA20 2 塊
開關(guān)量輸入模塊 VIPA 221-1BF00 1 塊
開關(guān)量輸出模塊 VIPA 222-1BF00 1 塊
開關(guān)量入/出模塊 VIPA 223-1BF00 1 塊
操作面板 EVIEW MT501T 1 個(gè)
驅(qū)動(dòng)裝置 EDP200 PA 2 套
伺服電機(jī) KINCO 23S31 2 臺(tái)
2 、軟件組成
編程軟件 SW-873(WinPLC7) 1 套
伺服組態(tài)軟件 ECO2WIN 1 套
組態(tài)軟件 EasyBuilder500 1 套
升降、測(cè)厚電機(jī)均采用伺服電機(jī)，驅(qū)動(dòng)器采用KINCO的系列EDP200 PA，操作和生產(chǎn)工藝參數(shù)顯示采用EVIEW的MT-501T觸摸屏，全線控制采用 VIPA公司的200V PLC構(gòu)成。VIPA 214DPM的Profibus和ED200 PA和MT-501T通訊。
四、各系統(tǒng)簡(jiǎn)介
1. 升降的位置控制
升降用于試樣寬度檢測(cè)。電機(jī)采用交流伺服電機(jī)加伺服驅(qū)動(dòng)器控制。升降速度、位置由速度電位器通過MT-501T送入VIPA 214 CPU，再通過DP網(wǎng)由VIPA 214 CPU加到ED200 PA上。由于測(cè)量精度的要求，升降的加速度不能太大，因此升降速度的設(shè)定采用PID運(yùn)算。
驅(qū)動(dòng)器類型:ED200 PA，0.4KW
設(shè)定：
P6040＝06（停）或1F（運(yùn)行）
P6060＝3
P6081＝1000
P6083＝100
P60FF＝0.8
P60F601＝8000
P60F602＝50
P60F606＝10
2. 測(cè)厚位置和速度控制
由于測(cè)厚速度需根據(jù)壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)速度（U＝K * D * 1/P）。
其中U：測(cè)厚速度，K：修正系數(shù)，D：兩極板距離，P：讀取的壓力值。所以測(cè)厚電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的設(shè)定由以下兩個(gè)因素決定。
· 測(cè)厚位置通過旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)定，其信號(hào)通過驅(qū)動(dòng)器的DP 口送入VIPA 214DPM PLC，PLC測(cè)量高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值即為測(cè)厚位置。
· 壓力設(shè)定通過MT-501T設(shè)定，在運(yùn)行中不斷讀取壓力值P并送入PLC。
PLC將上述兩個(gè)參數(shù)相乘（壓力的倒數(shù)）并乘以相應(yīng)的修正系數(shù)（根據(jù)機(jī)械變速比決定），需要注意的是，由于測(cè)厚電機(jī)在使用過程中需要高速換向，因此當(dāng)收到換向信號(hào)時(shí)，電機(jī)需要高速的降速和升速過程，ECOSTEP200 PA需外接制動(dòng)電阻。
測(cè)厚驅(qū)動(dòng)器類型：ED200 PA，0.75KW
設(shè)定：
P6040＝06（停）或1F（運(yùn)行）
P6060＝3
P6081＝3000
P6083＝100
P60FF＝1.5
P60F601＝8000
P60F602＝50
P60F606＝25
五、系統(tǒng)功能介紹
1、啟動(dòng)，自檢，復(fù)位，待料。
2、放置被測(cè)試樣至送料器。
3、送料器送入被測(cè)試樣。
4、送料器將被測(cè)試樣送入轉(zhuǎn)料叉。
5、轉(zhuǎn)料叉將被測(cè)試樣翻轉(zhuǎn)90度。
6、轉(zhuǎn)料叉將被測(cè)試樣送至預(yù)定位置。
7、托料叉上行，托起被測(cè)試樣。
8、托料叉將被測(cè)試樣送至測(cè)寬位，轉(zhuǎn)料叉退出。
9、被測(cè)試樣進(jìn)行寬度測(cè)試。
10、寬度測(cè)量完畢，將被測(cè)試樣送入電子稱料叉，進(jìn)行稱重。
11、重量測(cè)試完畢，托料叉上行，將被測(cè)試樣送至疊裝系數(shù)測(cè)試位。
12、標(biāo)準(zhǔn)壓塊與測(cè)量平板將被測(cè)試樣壓緊，進(jìn)行疊裝系數(shù)測(cè)試。
13、疊裝系數(shù)測(cè)試完畢，托料叉上行，轉(zhuǎn)料叉進(jìn)入。
14、托料叉將被測(cè)試樣置入轉(zhuǎn)料叉后退至待料位。
15、轉(zhuǎn)料叉退出，將被測(cè)試樣翻轉(zhuǎn)90度平行于操作平臺(tái)。
16、送料器將被測(cè)試樣送出轉(zhuǎn)料叉。
17、取走被測(cè)試樣，待料。
六、系統(tǒng)的外觀圖
系統(tǒng)外觀圖一
七、設(shè)計(jì)特點(diǎn)
1、電工鋼疊裝系數(shù)的測(cè)量方法由傳統(tǒng)的垂直下壓方式改變?yōu)樗椒较蚶瓌?dòng)加壓，既簡(jiǎn)化了儀器的結(jié)構(gòu)，又消除了消除了直立式壓力機(jī)構(gòu)由于自重產(chǎn)生的壓力偏差，提高了測(cè)量精度。
2、垂直伺服系統(tǒng)采用托料叉承載試樣，使試樣放置方便，安全，可靠。
3、在托料系統(tǒng)上方加裝測(cè)寬裝置，在托料系統(tǒng)下方加裝稱重裝置，則可一次完成測(cè)寬，稱重和測(cè)量疊裝系數(shù)三項(xiàng)工作，使儀器功能具有可擴(kuò)展性，大大提高了生產(chǎn)效率。
4、配合托料系統(tǒng)加裝一套自動(dòng)循環(huán)送料裝置，可自動(dòng)完成試樣的放置和回收。
5、預(yù)留了全自動(dòng)生產(chǎn)線的機(jī)械接口和電氣接口，使自動(dòng)送料循環(huán)系統(tǒng)可在硅鋼片試樣的系列檢測(cè)流程中與其他檢測(cè)裝置銜接，從而為生產(chǎn)線上前后設(shè)備的連接提供了方便。
八、綜述
該測(cè)試儀從二OO 六年初投入使用至今，各個(gè)性能指標(biāo)完全滿足對(duì)硅鋼片的疊裝系數(shù)測(cè)定要求，不僅能完成自動(dòng)進(jìn)料、定位、加壓、測(cè)量、復(fù)位、退料等工序，而且具有試樣自動(dòng)測(cè)量寬度和測(cè)厚功能，不用人工干預(yù)。其臥立側(cè)壓式的創(chuàng)新設(shè)計(jì)減少了壓頭自重所致的測(cè)量誤差，提高了測(cè)量精度，并增加了自動(dòng)測(cè)寬測(cè)厚系統(tǒng)，故障率低、維護(hù)簡(jiǎn)單，大大提高了數(shù)據(jù)采集精度和工作效率。可以相信VIPA 214DPM和ED200 PA的優(yōu)良性能和極高的性能價(jià)格比使它們?cè)跍y(cè)試儀器上具有廣泛的應(yīng)用前景。
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