密煉機(jī)及雙螺桿擠出壓片機(jī)自動控制系統(tǒng)及拖動系統(tǒng)
前言
我公司在30萬套全鋼絲載重子午線輪胎技改項(xiàng)目中,先后引進(jìn)了二臺意大利POMINI公司生產(chǎn)的PX420密煉機(jī)及TDEll雙螺桿擠出壓片機(jī),其具有設(shè)備價格低、控制水平高、操作方便、可靠性好等特點(diǎn)。在此,筆者對該設(shè)備的控制系統(tǒng)及拖動系統(tǒng)作些介紹,供要引進(jìn)密煉機(jī)的廠家和國內(nèi)密煉機(jī)生產(chǎn)廠家作參考。
1 自動控制系統(tǒng)組成(如圖1) 。
1.1 PX420密煉機(jī)控制部分組成
密煉機(jī)控制部分包括:密煉機(jī)的PLC主機(jī)-PLCl,PLCl的擴(kuò)展,PLCl上位管理機(jī)-PC。
1.2 TDEll雙螺桿擠出壓片機(jī)控制部分組成雙螺桿擠出壓片機(jī)控制部分包括:雙螺桿擠出壓片機(jī)的PLC主機(jī)-PLC2,PLC2的擴(kuò)展,PLC2上位管理機(jī)-PC。
1.3 遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)組成
遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)包括:遠(yuǎn)程診斷PC,MODEN及電話線1,用于遠(yuǎn)程通話的電話線2及電話。
2 拖動系統(tǒng)組成
2.1 PX420密煉機(jī)拖動系統(tǒng)組成(如圖2)
PX420密煉機(jī)拖動系統(tǒng)包括:兩組AC660v電源(一組星型,另一組三角型),可控硅調(diào)速裝置,直流電機(jī),測速器。
2.2 TDE11雙螺桿擠出壓片機(jī)拖動系統(tǒng)組成
TDEll雙螺桿擠出壓片機(jī)有四組相同的拖動系統(tǒng)(如圖3),每組包括:AC380V電源,變頻調(diào)速器,測速器。
3 系統(tǒng)運(yùn)行過程描述
PX420密煉機(jī)PC(PLCl上位管理機(jī))在接受到上輔機(jī)的工藝參數(shù)后,將信號傳給密煉機(jī)PLCl,PLCl再將信號通過其輸出口傳出,執(zhí)行整個密煉過程,完成密煉工作。在密煉周期中的每個階段,主電機(jī)的速度由工藝參數(shù)設(shè)定。在密煉過程中記錄一些工藝所需曲線及設(shè)備是否完好的情況。同時,將密煉數(shù)據(jù)傳給上輔機(jī)作為上輔機(jī)控制密煉動作及密煉周期結(jié)束的依據(jù)。如果密煉機(jī)有故障報(bào)警,其將本坯料煉完后停機(jī)。如果設(shè)備完好、下輔機(jī)完好、TDEll料斗未滿、上輔機(jī)要求運(yùn)行,那么密煉機(jī)就會繼續(xù)運(yùn)行下一周期。
TDE11雙螺桿擠出壓片機(jī)料斗有料后,如膠片冷卻已準(zhǔn)備好,螺桿擠出機(jī)開始運(yùn)行,壓片機(jī)也開始運(yùn)行,并自動調(diào)整速度將壓輥和擠出機(jī)頭間的壓力調(diào)整到設(shè)定值。隨著料斗中膠料的增加,擠出機(jī)的速度也加快,機(jī)頭壓力增加,壓片機(jī)也會自動增加速度,使壓力保持在設(shè)定值,直到擠出機(jī)的速度增加到最大,壓片機(jī)速度最大。此時,如果TDEll雙螺桿擠出壓片機(jī)料斗的料位上升到上限的話,TDEll雙螺桿擠出壓片機(jī)會要求密煉機(jī)暫時停機(jī),等料位下降到中位后,密煉機(jī)繼續(xù)工作。
4 PX420密煉機(jī)及TDE11雙螺桿擠出壓片機(jī)自動控制系統(tǒng)原理 4.1 密煉機(jī)控制部分包括:
密煉機(jī)的PLC主機(jī)-PLCl,PLCl的擴(kuò)展,PLCl上位管理機(jī)-PC?! ∽鳛樯衔粰C(jī)的密煉機(jī)PC用2芯專用計(jì)算機(jī)電纜與PLCl相連,上位機(jī)PC的信號通過CP5611卡和轉(zhuǎn)發(fā)器RS4B5后又傳給PLCl。相反,PLCI的信號通過CP5611卡和轉(zhuǎn)發(fā)器RS4B5后又傳給密煉機(jī)PC。包括主電機(jī)電流、主電機(jī)電壓、溫度(膠料溫度、電機(jī)溫度、軸承溫度)、轉(zhuǎn)速、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等信號均通過此通道從PLCI獲得并:在PC上處理及顯示。主電機(jī)電流、主電機(jī)電壓、轉(zhuǎn)速等信號PLCl從直流調(diào)速裝置取得,現(xiàn)場信號通過PLCl擴(kuò)展采集后通過2芯計(jì)算機(jī)電纜送給PLCl的CPU處理。根據(jù)需要,CPU再傳給擴(kuò)展的I/O或主機(jī)的I/O板或PLCl的上位機(jī)PC,密煉機(jī)的模擬信號主電機(jī)電流、主電機(jī)電壓、膠料溫度、功率、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、主電機(jī)的速度給定等是通過PLCl的上位機(jī)PC(密煉機(jī)PC)與上輔機(jī)的PLC上位機(jī)PC用數(shù)字信號進(jìn)行傳輸?shù)?,沒有失真,可靠性高。
4.2 雙螺桿擠出壓片機(jī)控制部分包括:
雙螺桿擠出壓片機(jī)的PLC主機(jī)-PLC2,PLC2的擴(kuò)展,PLC2-上位管理機(jī)-PC。
作為上位機(jī)的雙螺桿擠出壓片機(jī)PC用2芯專用計(jì)算機(jī)電纜與PLC2相連,上位機(jī)PC的信號通過CP5611卡和轉(zhuǎn)發(fā)器RS4B5后又傳給PLC2,相反,PLC2的信號通過CP5611卡和轉(zhuǎn)發(fā)器RS4B5后又傳給密煉機(jī)PC。包括機(jī)頭壓力、溫度、速度、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等信號均通過此通道獲得并在PC上處理及顯示。現(xiàn)場信號通過PLC2擴(kuò)展采集后通過2芯計(jì)算機(jī)電纜送給PLC2的CPU處理。根據(jù)需要,CPU再傳給擴(kuò)展的I/O或主機(jī)的I/O板或PLC2的上位機(jī)PC。PLC2根據(jù)機(jī)頭壓力、料位高度等情況綜合運(yùn)算后,分別對雙螺桿擠出壓片機(jī)四組變頻器發(fā)出速度給定。同時,PLCl和PLC2可以通過網(wǎng)絡(luò)互取信號,并且,PLC2將一個速度信號傳給膠片冷卻裝置作為速度給定。
5遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)
遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)包括:遠(yuǎn)程診斷PC,MODEN及電話線1,用于遠(yuǎn)程通話的電話線2及電話。
此系統(tǒng)主要是在設(shè)備故障時,設(shè)備生產(chǎn)廠家的工程技術(shù)員可在其公司通過電話線對設(shè)備故障進(jìn)行分析診斷,作出故障處理意見,設(shè)備生產(chǎn)廠家工程技術(shù)員的計(jì)算機(jī)和我們的遠(yuǎn)程診斷PC通過電話線和MODEN聯(lián)上后,其可以通過設(shè)備的遠(yuǎn)程診斷PC了解到設(shè)備故障記錄情況及設(shè)備運(yùn)行情況。電話線2及電話機(jī)主要是在診斷的時候進(jìn)行口頭交流用的。遠(yuǎn)程診斷PC通過CP5611卡和轉(zhuǎn)發(fā)器與整個控制網(wǎng)絡(luò)相連。
6 拖動系統(tǒng)
6.1 密煉機(jī)拖動系統(tǒng)
如圖2;PX420密煉機(jī)拖動系統(tǒng)包括:兩組AC660v電源(一組星型,另一組三角型),可控硅調(diào)速裝置,直流電機(jī),測速器。 其速度給定由上輔機(jī)設(shè)定工藝參數(shù)時設(shè)定傳給密煉機(jī)PC或直接在密煉機(jī)PC上設(shè)定傳給PLCl,再由PLCl傳給直流調(diào)速裝置。直流調(diào)速裝置采用兩組全波整流,一組是星型接法的電源,另一組三角型接法的電源,兩種電源波形相差30度,這樣可以抑制高次諧波,減少高次諧波對電網(wǎng)的影響。
6.2 TDEll雙螺桿擠出壓片機(jī)有四組相同的拖動系統(tǒng)
如圖3,每組包括:AC380V電源,交流調(diào)速裝置,測速器。 TDEll雙螺桿擠出壓片機(jī)拖動系統(tǒng),其采用交流變頻的調(diào)速拖動系統(tǒng)。雙螺桿擠出機(jī)兩個螺桿和壓片機(jī)兩個輥筒分別采用單獨(dú)的電機(jī)驅(qū)動,這樣就要求兩個螺桿兩電機(jī)的速度和壓片機(jī)兩個輥筒電機(jī)的速度必須分別一致。因此,它們的速度給定也必須分別一樣,反饋值必須準(zhǔn)確,才能確保速度分別一樣,這樣的設(shè)計(jì)是POMINI公司的特點(diǎn)。它們的給定均由PLC2對整個系統(tǒng)綜合運(yùn)算后分別給出。
7 綜合評價
7.1 整個控制系統(tǒng)在我方的要求下采用中文軟件,POMINI公司開發(fā)的控制軟件也是采用中文界面,方便操作工操作。這在進(jìn)口設(shè)備中少有。
7.2 采用PC機(jī)作為PLC上位機(jī)用作數(shù)據(jù)傳輸、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)記錄及顯示、顯示報(bào)警。這樣減少了很多顯示儀表及開關(guān)按鈕,減少了故障點(diǎn),增強(qiáng)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)木_度,提高了煉膠的質(zhì)量,方便設(shè)備故障診斷及設(shè)備維修。同時,為工藝工程師提供了一些工藝數(shù)據(jù)和曲線,方便配方的研究及調(diào)整。
7.3 采用了遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng),給工廠提供了一整套遠(yuǎn)程診斷渠道,當(dāng)工廠設(shè)備出現(xiàn)難以解決的故障時,為工廠工程師向遠(yuǎn)程設(shè)備生產(chǎn)廠家工程師咨詢提供了方便。這樣,可大大提高了設(shè)備正常運(yùn)行率。
7.4 密煉機(jī)主電機(jī)采用直流調(diào)速拖動系統(tǒng),可方便地適應(yīng)工藝在煉膠周期內(nèi)各個階段不同速度的要求。TDEll采用交流變頻調(diào)速拖動系統(tǒng),電機(jī)是交流電機(jī),故障點(diǎn)少,維修量少。兩部分拖動系統(tǒng)運(yùn)行可靠穩(wěn)定。
總之,我公司引進(jìn)POMINI公司的這兩臺密煉設(shè)備,其中一臺已經(jīng)運(yùn)行一年半,另一臺已經(jīng)調(diào)試投入運(yùn)行,運(yùn)行可靠,自動化程度高,操作方便,煉出的膠料質(zhì)量好。此外,設(shè)備價格便宜,性價比很高。
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