施耐德电气Twido PLC在地坑式绕线机上的应用--控制网



施耐德电气Twido PLC在地坑式绕线机上的应用
企业：施耐德电气（中国）有限公司 日期：2008-01-08
领域：PLC&PAC 点击数：1013


摘要：本文主要介绍了在地坑式绕线机电气控制系统中，采用了施耐德电气公司的Twido系列PLC、XBTG系列触摸屏、Lexium05系列运动控制伺服系统、ATV71系列变频器、10/100M快速以太网通讯、Modbus及CANopen总线通讯等组成的集监视、控制、报警和高精度同步定位的控制系统。

一、引言

    线圈的绕制是大型变压器及电抗器的制作工艺中至关重要的环节，线圈绕制的好坏直接关系着变压器及电抗器产品的质量以及各项性能指标，因此对线圈的绕制设备提出了更高的要求，目前线圈的绕制设备大多数采用手动缠绕方式，地坑式绕线机不但具有手动缠绕方式，而且还具有自动缠绕功能，同时将机械支撑部分置于地坑中，即节省了地上空间也为地面工作带来了很大方便。是绕制高压、超高压的连续式或饼式绕圈的理想设备。

二、工艺描述、控制内容及功能要求



设备简图

    1、工艺描述

    地坑式绕线机主要由机械支撑部分、花盘旋转系统、平台升降系统、放线机构等组成。将绕制所需的导线通过放线机构缠绕在花盘旋转系统的绕线模具上，根据线径的大小及编码器检测的速度，花盘旋转系统每转动一圈，平台升降系统移动一个线径的距离，花盘旋转系统转动速度越快，平台升降系统速度也越快，反之亦然，从而将导线紧密的缠绕在绕线模具上。

    2、控制内容及功能要求

    - 实现花盘旋转系统的正反向点动、连续、快速停止、速度设定及显示、匝数显示、角度显示、数据断电记忆、实时反馈故障等功能。花盘旋转系统0-10RPM速度可调，并可根据设定匝数自动停止。

    - 实现平台升降系统的正反向点动、连续、快速停止、位置及速度显示、设定零点、偏差保护、极限停止、数据断电记忆、实时反馈故障等功能。

    - 实现自动方式下平台升降系统根据设定的线径实时跟踪花盘旋转系统的转动速度，以实现花盘旋转系统每转动一圈平台升降系统移动一个线径的距离。

    - 操作界面美观、大方，具有中英文显示功能，设定参数可实时修改保存。

    - 具有实时报警及历史报警表，实时反馈报警信息。

    3、重点及难点

    - 平台升降系统的三轴升降同步。

    - 自动方式下的平台升降系统速度自动跟踪。

三、施耐德电气产品解决方案



电气配置简图

    - HMI采用精致细腻的XBTG触摸屏，多种语言自由切换，大量图元图库，逼真的动画功能，配方趋势及数据存储功能可满足各种工艺需求。

    - Twido PLC使用方便灵活，有一体式和模块式，支持以太网，支持Modbus、CANopen等多种总线通讯方式。

    - 全功率范围ATV71系列变频器，集成CANopen与Modbus总线，中文操作界面，恒转矩输出及PID闭环反馈调节；具有良好的转矩特性及速度调节精度。

    - 简易精致的Lexium05运动控制器，集成CANopen与Modbus总线，集成EMC滤波器，宽广强大的功率范围，极快的控制环响应时间，精确控制，多种控制模式自由选择。

    快速的CANopen通讯，简化了PLC与伺服系统之间的繁琐接线，消除了常规控制方式所带来的种种不安全潜在因素，不需要改变任何接线的多模式自由切换方式使控制更为简单，信息的实时反馈确保系统可靠运行。

    三轴伺服系统通过一主两从的数频跟随模式，将主轴的防真编码器信号输出至两个从轴，保证三轴高精度同步运行。

    Twido PLC与ATV71变频器进行标准的Modbus总线通讯，简化了常规控制方式，并能实时读取变频器运行及故障信息。

    Twido PLC的集成频率计功能，使得系统能及时有效的反馈花盘旋转系统的实际转速，通过PLC运算并及时给定伺服系统的转速，使伺服系统在自动方式下速度跟踪快速响应。

四、应用总结

    本系统采用了施耐德电气全套解决方案。具有以下几大优点：

    1、通过Modbus、Ethernet、CANopen等通讯控制方式，不但有效降低了成本、减少了客户工作量，而且为以后系统的扩展及更新提供了方便的条件。

    2、完善的故障检测功能，保证设备运行可靠。

    3、人性化的编程软件，给客户编程工作带来了极大的方便。

    新的控制系统不仅给客户带来了成本的极大优化，并且能更好的根据工艺的要求进行修改设计，进一步提高了客户在行业中的竞争力。

作者信息：

    李振，男，专科（济南海得控制系统有限公司；技术支持）济南市经七路777号泰山国际大厦19层A03室。
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