LE在渔具缠绕系统中的应用

• 关键词：和利时LEPLC,卧缠,张力,鱼竿,高尔夫球杆.
• 摘要：渔具缠绕设备主要控制设备的张力和位置精度,通过和利时LEPLC可以使缠绕张力控制在±0.03kg,定位精度控制在0.02mm.并且客户目前采用的方案中,由于技术工艺升级很多,造成客户手中的程序备份版本较多,对维护产生很大障碍,尤其是客户设备发到现场,客户很难判断以前使用的是哪套程序.我们根据客户的要求,编制出一套完整的设备方案,即使机械参数和客户功能发生变化,都可以通过HMI参数的设置,适用现场要求.

1 概述
随着对渔具及高尔夫球杆的品质要求越来越高,传统的生产工艺已经不能满足目前的需求,由以前手工缠绕到使用PLC自动控制,控制精度要求越来越高,目前市场最高的控制精度是有和利时LE_PLC控制在 _0.03kg.

2 工艺流程介绍
工艺流程
 

裁布机:裁布是将大卷帆布裁剪成一定尺寸的半成品.
卷管机:将半成品帆布热卷在鱼竿\高尔夫球杆模具上,制造出鱼竿\高尔夫球杆底层半成品.
卧缠机:在鱼竿\高尔夫球杆底层半成品上面缠绕上碳带或者玻璃纤维带.制出鱼竿\高尔夫球杆半成品
固化炉:将鱼竿\高尔夫球杆半成品放在固化炉中进行加热成型,为抽芯做准备.
抽芯机:是将鱼竿\高尔夫球杆半成品从鱼竿模具上抽出.
切断机: 鱼竿\高尔夫球杆半成品的头部和尾部经常是缠绕盲区,因此需要将此部分修剪掉,切断机就是将首尾部分切除掉的设备.
修口机:裁剪完毕的半成品,在切口处会有很多毛刺,此设备是将毛刺去除.
上漆机(拉漆机):此机型是准备机型,是将半成品进行上漆处理,制造出鱼竿\高尔夫球杆成品.
    卧缠设备在整个控制流程中起到至关重要的作用,是鱼竿\高尔夫球的抗拉度的最重要的条件.

3 自动化控制系统设计
 

系统配置说明
 PLC采用的是LE5107E,自带2AI\2AO,大幅降低系统经济成本.
 两轴变频器控制缠绕精度.
 磁粉是张力控制中的受控对象.采用两个磁粉是考虑到一个磁粉的力不够用的基础上,可以使用第二个磁粉进行叠加处理.
 传感器实时监控当前碳带\玻璃纤维带的张力反馈.
产品技术升级
原有工控产品现有问题汇总
在控制缠绕开始位置时,为了让系统迅速追踪到目标值,总是记忆上次缠绕尾部的张力输出电压,但这样会有一个重要的问题是,开始的位置的电压值是一固定值,并且是依据时间判定结束开始位置,当带卷发生变化时,开始的位置容易造成缠绕褶皱较多.并且每当断带或者更换料卷再或者变更张力目标值时,开始位置的偏差更为明显.
系统是根据带距及主轴速度自动计算溜板速度.如果是带距较大时,计算的溜板速度会超过变频器最高输出频率,会造成运行时系统按照最高频率输出,缠绕的带距也是错误的带距.
系统非通用程序,往往是一种机型对应一个程序,对客户维护投入精力较大,尤其是设备发往现场时出现了故障或者进行技术升级,往往造成客户开始时无法确定使用的是哪套程序.
设备只有恒张力输出模式,无法实现正向递减\反向递增模式.
和利时LE PLC升级方案
速度自动运算:根据带距及主轴速度自动运算,并且能根据最高速度自动降低主轴速度.
自适应设备类型:通过设置管理员参数,无论机械结构如何变化,都能适应设备,无需再进行编程.
多功能一体,通用程序设置:系统集成了恒张力_递减递增张力模式\恒压模式\断带检测模式等多模式于一体,无论哪种机型,都可以进行一键设置.
 

4 总结
基于和利时LE PLC在语句缠绕设备的方案已经在多个现场稳定运行，运行效果稳定。与原系统方案相比解决了如下几个问题：1）通讯不稳定；2）需要配置多个扩展模块，使用LE只需要一个LE5107E可以满足系统配置。3）解决了不同的工况需要多个程序的问题。通过优化的程序逻辑控制和优化的PID调节算法，所有工况只需要一个程序，且参数可以自动调节。