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摘要：闡述玻璃纖維后處理原理，臺(tái)達(dá)PLC,人機(jī)控制，工藝設(shè)計(jì)要求和程序概要。

關(guān)鍵詞：PLC，高速脈沖,長(zhǎng)度檢測(cè),錐度控制,張力控制.

前言:目前全世界玻璃纖維年總產(chǎn)量已達(dá)到250萬(wàn)噸，其中電子級(jí)玻璃纖維年產(chǎn)量已突破30萬(wàn)噸,該電子級(jí)玻璃纖維布代表了當(dāng)今玻璃纖維精密織造的最高水平, 電子級(jí)玻璃纖維中國(guó)俗稱(chēng)”E布”, 一般經(jīng)織造成、脫蠟、表面涂偶聯(lián)劑等工序制造。
電子布有26個(gè)規(guī)格，目前我國(guó)生產(chǎn)的電子布主要有EWPC173（7628）、EWPC180（7629）、EWPC94（2116）、EWPC53（1080）四種。其中，EWPC173（7628）常用于制作量大面廣的單面和雙面覆銅板，EWPC53（1080）和EWPC94（2116）主要用于制作薄型覆銅板。
電子布的中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為：GB/T18373-2001，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為：ANSI/IPC-EC-140。 目前國(guó)際上印制板的需求量每年以20%以上的速度增長(zhǎng)。

一. 玻璃纖維后處理設(shè)備構(gòu)成
玻璃纖維后處理設(shè)備分開(kāi)卷機(jī)構(gòu)，浸涂機(jī)構(gòu)(浸涂表面涂偶聯(lián)劑)，烘烤機(jī)構(gòu)，前牽引，后牽引，收卷部份。

二.玻璃纖維后處理系統(tǒng)要求：
開(kāi)卷部分恒張力控制，速度可以調(diào)節(jié)
收卷部分變張力控制，張力變化，達(dá)到收緊纖維，收卷整齊，間隙均勻。
后牽引部分，要求收緊后和前牽引同步，
可以測(cè)定纖維長(zhǎng)度誤差+-1MM，糾偏要求誤差+-1MM.

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖:

三.電氣系統(tǒng)：
1.人機(jī)選用臺(tái)達(dá)的文本顯示器臺(tái)達(dá)TP04
STN LCD 128*64
256K內(nèi)存
2個(gè)通訊口COM1(RS232) COM2(RS485)
薄膜式按鍵
DC24V(-10%-20%)
內(nèi)建萬(wàn)年歷功能
三種語(yǔ)言切換
多種圖形,按鈕,組件功能.
2. 控制器PLC DVP32EH00R2
該機(jī)種為臺(tái)達(dá)高功能主機(jī),16入/16出. 具有以下特點(diǎn)
2個(gè)通訊口,可以擴(kuò)充到3個(gè)
內(nèi)建高速輸入/輸出
200KHz高速計(jì)數(shù)器、200KHz脈波輸出
豐富的指令，功能強(qiáng)大，超穩(wěn)定的電氣特性。
3. 變頻器
VFD022M43A--前牽引控制.
VFD022M43A---后牽引控制.
烘箱部分：VFD055M43A*4循環(huán)風(fēng)機(jī),VFD055M43A排氣電機(jī)
迷你型微型化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、體積小，易操作
高度運(yùn)行穩(wěn)定性，性能完善，功能齊全
載波頻率高達(dá)18KHz，實(shí)現(xiàn)靜音運(yùn)轉(zhuǎn); 0.1-400Hz
7段速控制及簡(jiǎn)易PLC自動(dòng)程序運(yùn)轉(zhuǎn)
高速通訊接口，達(dá)率高達(dá)38400bps
自動(dòng)加減速最佳化控制功能
智能化風(fēng)冷技術(shù)應(yīng)用
4.收卷控制
伺服控制：伺服電機(jī)ASMT30M250AK，控制收卷部分.
伺服驅(qū)動(dòng)器ASDA-A3021MA.
· 五機(jī)一體
· 內(nèi)涵運(yùn)動(dòng)控制器
· 性能優(yōu)異
· 指令平滑功能
· 軟件功能
· 通訊功能通訊接口 RS232/RS485
· 3種工作模式
· 10種控制模式自由切換
· 自動(dòng)增益調(diào)整
· 高響應(yīng),高均一性適應(yīng)應(yīng).
5.同步電機(jī)，糾偏控制器.控制糾偏,跟隨2個(gè)位移傳感器做位置跟隨,防治跑偏.
磁粉制動(dòng)器
6. 編碼器。測(cè)定纖維長(zhǎng)度，1PLUSE/1MM
7.烘烤箱
將浸涂后的纖維布進(jìn)入4個(gè)烘烤箱中烘烤，4個(gè)烘箱的溫度由溫控器控制，溫控器選用臺(tái)達(dá)的DTA4896，總共4個(gè)單獨(dú)控制溫度；總共4臺(tái)VDF055M43A變頻器拖動(dòng)循環(huán)風(fēng)機(jī)，1臺(tái)3.7KW排廢風(fēng)機(jī),選用VFD037M43A.
8.電氣系統(tǒng)構(gòu)成:

五.數(shù)學(xué)計(jì)算：
1.對(duì)于錐度的一些計(jì)算：
錐度用于在張力補(bǔ)償，當(dāng)收卷直徑加大到一定時(shí)候，每增加100米張力增加1%，滿(mǎn)足張力控制，輥徑一直在增加，其數(shù)學(xué)模型可以根據(jù)原始輥徑與纖維厚度計(jì)算，根據(jù)公式輥徑=D0+增加輥徑
增加輥徑=（收卷長(zhǎng)度/PI）層數(shù)
其中：D0---原始輥徑
PI=3.14
收卷長(zhǎng)度=編碼器反饋值
張力=扭矩/輥?zhàn)影霃?BR> 舉例說(shuō)明：
縭站沓ざ?400米，錐度起始長(zhǎng)度1000米，錐度設(shè)定50，額定扭矩=14.2N.M 扭矩設(shè)定值=50%
則：錐度控制長(zhǎng)度 2400-1000=1400米
增加扭矩 1400/50=28
28*1%=28%
實(shí)際扭矩=14.2*78%=11.076
實(shí)際張力需要乘以減速比13 則實(shí)際為(11.076/0.38)*13=37.8KG

2.后牽引系統(tǒng)控制原理：
后牽引在浮動(dòng)輥未動(dòng)作,定速運(yùn)轉(zhuǎn)
若浮動(dòng)輥啟動(dòng),變速運(yùn)行,速度利用PID調(diào)節(jié)，達(dá)到速度控制，

4.PLC: DVP-32EH00R2
纖維長(zhǎng)度測(cè)量:
編碼器輸出A/B相信號(hào),利用PLC的C251硬件高速脈沖輸入測(cè)定步長(zhǎng),占用HHSCO,1PULSE對(duì)應(yīng)1MM,硬件高速口的RESET和START用內(nèi)部M1264,M1264 ,M1273/M1274控制.
D1225=1 為1倍頻模式
5.班產(chǎn)計(jì)算:
根據(jù)設(shè)定的當(dāng)前班次,計(jì)算班產(chǎn),如更換卷則需要重新計(jì)算班產(chǎn),同時(shí)記錄時(shí)間和日期.
甲乙丙班產(chǎn)合計(jì)為總產(chǎn).
根據(jù)時(shí)間,日期和年月可以查詢(xún)產(chǎn)量,需要占用5個(gè)文件寄存器,可以讀出和寫(xiě)入.
此時(shí)候,程序采用變址寄存器E/F來(lái)尋址.非常便捷.
EH PLC文件寄存器共10000個(gè).

6.其它
扭矩:用通訊方式寫(xiě)入地址010CH,伺服扭矩參數(shù)1.讀取伺服的輸出狀態(tài)0409H,利用臺(tái)達(dá)PLC 的SON指令判斷ON 位,確定輸出狀態(tài).
張力計(jì)算前面已經(jīng)介紹,主要是增加的卷徑計(jì)算,最終資料為一離散數(shù)列.
扭矩需要做一定的補(bǔ)償,引入錐度算法,可以逼近實(shí)際扭矩.
該數(shù)學(xué)公式中輥徑,扭矩,張力均為變量.
張力=扭矩/輥徑
讀伺服輸出P4-07,監(jiān)控伺服輸出狀態(tài).
7.文本的畫(huà)面更換用PLC內(nèi)部的寄存器控制.

3.伺服參數(shù)設(shè)置:
P1-00----000
P1-01----03
P1-07----2
P1-12---010CH給定
P1-36---
P1-44---1
P1-45---1
P2-00----30
P3-00----04
P3-01---1
P3-02---1
P3-05---2

結(jié)束語(yǔ):
該系統(tǒng)上臺(tái)達(dá)的EH高功能可編程控制器,變頻器,文本顯示器,中慣量伺服在玻璃纖維后處理生產(chǎn)線(xiàn)成功應(yīng)用,控制大卷徑放料和收料,全套的機(jī)電產(chǎn)品高性能的表現(xiàn),方便用戶(hù)的維護(hù)和使用,系統(tǒng)穩(wěn)定得到用戶(hù)的好評(píng),這是其它產(chǎn)品所無(wú)法比擬的. 提高了中國(guó)纖維布處理能力和中國(guó)電子印刷板設(shè)備水平的發(fā)展.