西门子6ES7511-1UK01-0AB0技术参数

西门子6ES7511-1UK01-0AB0技术参数

1引言
由于建筑行业的迅猛发展，对于各种型号的砖构件需求量日益加大。用于建筑业的砖构件原材料粘土日益减少，而且土地回生能力很弱，原先制砖对土地支持消耗巨大；并且实心红砖产品型号单一，难以满足各种场合的应用要求。国家已出台文件将在近几年关闭所有实心粘土烧制砖的砖窑，以砌块成型砖取而代之。再加上砌块成型砖在质量上较之于传统的烧制砖有明显的优势，成型速度也很快，而且是自然干燥，因此将成为未来制砖行业的主流。本文结合台达机电自动化产品的集成应用项目介绍砌块成型机自动化原理。

2 砌块机的机械结构及工作原理
2.1工艺流程（图1）

2.2 主体结构
砌块机主要包括4部分：液压系统、；主机（主要包含机体、布料小车、模头、模箱、模具、振动箱、配料箱等）；出砖输送带；电控柜，如图2所示。
 图2 砌块成型机整体
（1）液压系统。液压系统主要功能在于控制模头、模箱的升降，因为液压的平稳加压，使设备能保持稳定，不会有太大冲击。有的机型还用液压系统控制振动电机（即油泵电机），以此来取代普通电机，解决了普通电机经常会烧毁的问题。

（2）主机。主机整个机架由焊工焊接而成（图3）。其中模具采用线切割加工工艺制造，保证砌块砖光滑无毛刺，尺寸；对于振动电机，原客户使用普通电机，由于频繁起停，经常造成电机烧毁，虽然经过多次改造，亦不能解决根本问题，于是采用了油泵振动电机，此举解决了电机烧毁的问题，但又出现漏油的弊端。而利用变频器的限流来保护电机，效果明显，但因成本问题存在推广难度。



图3 砌块成型机主机

（3）出砖输送带（图4）。出砖部分主要功能是将成品砖送离砌块机。扫灰电机的作用主要是将落在成品砖上的废料清理掉，这样凉干后就不会有废料粘在上面，保持砖头的清洁。



（4）模具（图5）。模具永远是各种成型机械的关键组件。砌块机模具首先通过**的计算机CAD设计，然后由高精度数控加工中心为核心的加工设备加工与**的处理工艺，后是工程技术人员利用丰富经验反复调试，得到型腔精度高，上下模间隙均匀一致，具有理想的硬度和使用寿命，创造出可观的经济效益。



（5）成品砖部分样式（图6）。选用不同的模具可以生产出不同要求的砌块形砖，适合各种场合的应用。原料配置有严格的技术要求，其中涉及自动化技术的核心问题是原料定量配比与均质及湿度配制控制，本文不做讨论。


3 基于台达机电技术的砌块机电气自动化
　　电气控制采用台达DVP60ES00T （R）可编程控制器和DOP57G（C）STD人机界面触摸屏控制，有很高的稳定性及友好的界面，容易操作。每个动作的速度和压力都可以在人机界面上设定，工序流程显示也可以显示各电机的工作状态以及各限位开关的状态，误操作提示，出错保护。本机分两种工作方式：手动、自动。在自动状态时可以设定生产模数。

3.1手动工作方式（图7）
　　
（1）手动操作程序互锁。手动操作程序各工序间设有严格互锁制约关系，可避免由于手动操作失误而引起机器损坏，并且按错按钮时人机会有相应的提示。制约关系如下：
　　·压头须在上方，模框降至下位，送料车才能前进。
　　· 送料车须在后位，压头才能下降。
　　·送料车须在后位，模框才能升。
　　·模框上升到位，送板车才能起动。
　　注：手动按钮全部为单键起停按钮，按一下起动，再按一次停止或到限位开关自停。在人机界面手动画面里有一标有“点动测试”的触摸键，打开时为绿底，这时互锁制约取消，此时各按钮为点动模式，方便调试机台。当各限位接近开关都好时，一定要关闭该键以恢复互锁制约，这对保护机台安全至关重要，关闭时该键为红底色。
（2）操作参数设定（图8）。该画面主要为时间设置，通过改变设置可以改善砖头的各种性能，以满足各种客户、场合的要求。


3.2 自动工作方式
　　自动工作方式程序采用接近开关作为各工序行程监控和转换信号，要使成型机进入自动工作方式状态。初始状态是自动工作的运行条件。初始状态：
（1） 压头在上方；
（2）模框压在底板上；
（3）送料车、面料车在后位待料；
（4）料门应关闭且料车、面料车要先加一模的料。
当装置没有处在初始位置，人机界面会出现几行提示且按自动按钮或接触屏起动键无效，手动调整机台使各装置处于初始状态。按下触摸屏起动键，成型机即按设定的工艺流程工作，并且一直循环下去，直到生产出来的模数达到设定模数才会停止。
4 结束语
砌块机自动化属于建材基础装备，台达机电为用户提供欧美品牌以外的新自动化品牌选择。中达工程师结合台达机电平台产品，有能力为设备制造商提供一体化电气自动化解决方案，赢得了客户的信赖与尊

 引言

加弹机的全称叫假捻弹力丝机，是一种将POY丝等原丝加工成具有低弹和中弹性能的弹力丝的加工设备。在纺织机械的多功能弹力丝机上，拉伸变形是重要的加工环节之一。对丝条材料进行加热和恒温控制会直接影响丝条拉伸变形的质量。丝条温度的恒定性和丝条之间的一致性，对丝条变形的强度，紧缩伸长率，卷曲和染色不匀等质量指标都有极大的影响。

2 加弹机简介

加弹机的结构（图1）一般设置成对称的A侧（左侧）和B侧（右侧），在每一侧分别安装有上热箱和下热箱，每一只热箱上安装有加热器和温度传感器，它们构成了加弹机的加热和测量部分。加弹机的传动系统一般采用多个变频器分别控制各个传动部件的速度，通过安装于传动部件上的测速传感器（编码器或者接近开关），实时测控各个变频器的速度，以满足拉伸和假捻的工艺要求，因此变频器的闭环恒速控制至关重要。

本文介绍的加弹机案例由9台或者11台变频器组成(2.2kw八台，1.5kw两台，7.5kw/15kw一台，分别控制左一罗拉，右一罗拉，左二罗拉，右二罗拉，左三罗拉，右三罗拉，左黑辊，右黑辊，左横动机构，右横动机构，龙带)，其中2台变频器需要具备扰动功能（一种纺织传动专用功能，也可以称为三角波功能。），主要用于控制横动机构；其余7台由于对速度的稳定性和**性要求比较高，需要具备速度回馈功能，工程上为了节约成本，一般脉冲信号由外部接近开关来提供。

图1 加弹机结构简图

3 电气控制系统

图2 加弹机电控系统简图

加弹机电控系统（图2）由人机交互操作触摸屏设置参数和监控运行状态。温度控制器用于将热箱的温度稳定在工艺设定的温度值。测速反馈单元用于检测各传动部件的转速反馈信号，使变频器控制电机的速度恒定在客户设定的传动工艺值。

4运动控制系统

4.1衡定速度控制

为了使假捻的丝线长度及捻度能有效控制并统计，系统中的每台变频都需要死循环来稳速，也就是说每台变频都必须带有脉冲回馈功能。

4.2速度摆频控制

摆频功能适用于纺织、化纤及需要卷线、横向运动等场合。为防止纤维丝在纤维卷表面的同一点堆聚，必须改变横向的运动方式。摆频功能的应用非常普遍，其主要目的在于避免卷绕时绕纱重叠，并可减少静电。摆频功能的原理是将一个三角频率叠加到中心频率上。为补偿系统惯性，通常还需要加上一个快速阶跃频率。

5台达变频器应用设计

台达M系列---高功能低噪音迷你型变频器,具有体积小、低速力矩大、V/F及Sensorless向量控制；1.0Hz，150%以上额定转矩输出；内置PID功能；计数器功能；多段速及自动程序运转；简易定位；累计电机运行时间；自动侦测(Autotunning)电机参数；摆频功能；散热风扇运行模式设定；主，辅频率控制；睡眠功能；节能运转；RS485通讯接口，支持Modbus协议等特点。由于性能完善和使用方便广泛应用于产业机械、工业自动化控制以及小型恒压供水系统等广泛的应用领域。

5.1速度闭环设计

加弹机变频器速度闭环接口接入外部高频率到30kHz脉冲信号。参数设计如表1所示。

表1 台达M系列变频器速度闭环参数

由于M系列本身不提供驱动PG（速度反馈单元）的直流电源，需要外置电源来供给PG使用。目前来说，接入到M系列的信号为单脉冲信号，分别接到MI5和GND端子上。

5.2摆频控制设计

摆频运行过程（图3）描述：先依加速时间加速到摆频预置频率P168，并等待一段时间P169，再依加速时间至中心频率，然后依照设定的摆频振幅P170、跳跃频率P171、跳跃时间P172、摆频周期P173、摆频比率P174循环运行，直到停止命令下达后依减速时间减速停止。

图3 摆频控制设计

表2 台达M系列变频器摆频控制参数

摆频高运转频率=中心频率＋中心频率 * P170，摆频低运转频率=中心频率－中心频率 * P170，摆频运转频率受上、下限频率限制，超过或低于上下限限频率，则会依上下限重新计算摆频运转频率；

跳跃频率=中心频率 * P170 * P171，过大的跳跃频率可能产生过电压、过转矩等异常警告跳脱；

P175为随机功能，主要是能够随机调整摆频上升时间和下降时间的比例值，大随机比率值 >= 摆频上升时间 / 摆频下降时间，小随机比率值 <= 摆频上升时间 / 摆频下降时间，开启此功能后，产生的速度波形如图4所示。

图4 摆频速度波形

5.3 工程实际问题

1．PG回授信号。目前来说，PG回授信号一般采取接近开关提供的方式，所以接近开关提供信号的稳定性是关系到整个系统稳定性的非常重要的前提条件。而且接近开关提供的信号一般来说都是弱电压信号，容易受到来自外界的干扰，建议客户使用屏蔽电缆作为延长线。

2．P170-P177对于不同的纱线，需要设置的值是不一样的，取决于工艺的要求。这些参数需要根据经验值并且结合实际生产出来的成品效果来做调整。

5.4 故障处理

1．PG ERR（速度信号出错）。当反馈的脉冲信号出现不正常时出现此报警。一般采取的解决方式是首先检查连接线是否可靠，接近开关是否完好，是否有信号输出；然后再检查参数是否设置正确，P159脉冲数是否符合实际情况；加强抗干扰的措施；后更换控制板，排除是否存在输入信号端子的问题。

2．OL（过载）。主要是察看负载电流情况，是否超过变频器额定输出电流，如果超过，请检查机械部分是否存在润滑不足等加大负载的现象；检查参数部分，自动转矩补偿是否设置过大；更换变频器，排除变频器的硬件问题。

3．OC（过流）。检查变频器U-V-W是否存在短路现象，变频器与电机的连接线是否可靠连接，延长加速时间。

4．OH（过热）。检查变频风扇是否正常工作，电柜内的风扇是否正常工作，测量电柜内的实际温度。