近些年來幢戳，我國電力、電器行業(yè)迅猛發(fā)展，對材料提出了新技術(shù)要求噪服，帶動了銅加工行業(yè)加工工藝進步毡泻。我們參與完成了銅加工設(shè)備中名為“無氧銅桿連鑄機組”關(guān)鍵設(shè)備電控系統(tǒng)開發(fā)生產(chǎn)。 所謂無氧銅連鑄粘优，是先將銅400KW中頻加熱爐中融化仇味，銅水表面始終覆蓋著一層木炭粉，將銅水與氧氣隔絕去谈，而后冷卻水套中結(jié)晶成銅桿区为，牽引實現(xiàn)連續(xù)鑄造。這樣工藝生產(chǎn)出銅材導(dǎo)電性能好费罚，線路損耗低嫂衅，已經(jīng)受到行業(yè)認可。 電控系統(tǒng)負責完成銅桿從上引連鑄 滋池、牽引灌龄、卷繞成盤流水線整個生產(chǎn)過程控制。其中伺服電機帶動減速機和及其他機械結(jié)構(gòu)將銅桿向上牽引茸暖，實現(xiàn)連續(xù)鑄造文鸽；再由變頻器帶動機械對鑄造好銅桿實現(xiàn)牽引、卷繞畦瞒、完成盤狀包裝纹词。 這種冶煉設(shè)備都連續(xù)24小時不間斷運行，一般日產(chǎn)20噸Φ8mm銅桿篙萧，產(chǎn)量大轩鸭，產(chǎn)值高，對機組可靠性要求也很高漏设。設(shè)備一旦故障而停機墨闲，避免爐中銅水冷卻凝固后與爐子結(jié)為一體，必須要通電保溫郑口，光一天電費損失就高達5000元人民幣鸳碧。停機造成大量廢銅也是一大筆損失。同時犬性，該種設(shè)備工作環(huán)境卻相當惡劣：現(xiàn)場環(huán)境溫度極高瞻离，距離中頻加熱爐旁2米環(huán)境溫度還要達到50℃，會加速電器元件老化乒裆；炭粉套利、灰塵等導(dǎo)電顆粒可能會影響觸摸屏鹤耍、PLC肉迫、伺服驅(qū)動器等電器元件正常工作。這樣環(huán)境已經(jīng)超越了一般電器產(chǎn)品環(huán)境要求，但產(chǎn)品一旦發(fā)生故障又會帶來損失和不良反響喊衫，這樣設(shè)備對我們及選用產(chǎn)品來說都是一種考驗跌造。 為此，我們了廣泛市場調(diào)查湘搀，進行了實物試驗尾丑，并進行了方案論證。我們最終采用了抗干擾能力強渐仓、性價比較高日本富士電機公司觸摸屏和可編程控制器來控制交流伺服系統(tǒng)和變頻器熔淘，組成整個項目電氣控制系統(tǒng)。 系統(tǒng)控制框圖: 2# 上引連鑄 機構(gòu)單元 RS485 通訊模塊 RS485 通訊模塊 RS485 通訊模塊 牽引與卷繞機構(gòu)單元 1# 上引連鑄 機構(gòu)單元 電控系統(tǒng)主要分兩大組成部分： 
    1. 銅桿上引部分楷首。

    2. 銅桿牽引卷繞成盤部分韧仓。 以下各部分控制要求與電氣系統(tǒng)組成予以分別說明。

    一：銅桿上引部分： 上引系統(tǒng)硬件構(gòu)成及控制框圖： 1# 上引機構(gòu)組成 2# 上引機構(gòu)組成 富士可編程控制器 SPB 交流伺服系統(tǒng) 富士觸摸屏 UG20 富士可編程控制器 SPB 交流伺服系統(tǒng) 機械部分 富士觸摸屏 UG20 機械部分 上引部分由如上控制框圖所示兩套完全獨立機構(gòu)組成俘汹，觸摸屏設(shè)置上引位置控制量、上引速度楚瘾，以及作為整個系統(tǒng)故障及運行數(shù)據(jù)苇均、狀態(tài)顯示”膛可編程控制器完成速度與牽引距離浮點數(shù)算法溯鱼，然后PLS1這條高級脈沖輸出指令完成上引控制過程。上引節(jié)距控制精度為0.01mm, 速度最高可達到3m/min屹堰。SPB系列PLC具有100kHz輸出頻率肛冶，很輕松控制伺服電機實現(xiàn)高速患刻、高頻運行與停止逃口，保證了上引速度與精度。

     二：銅桿牽引與卷繞部分： 這部分負責將前面連續(xù)鑄造出來12根銅桿旺隙，12個變頻器牽引荣刑，再另外12個變頻器來進行卷繞控制馅笙，實現(xiàn)成品繞盤，最終形成盤狀包裝厉亏。

    1．銅桿牽引部分： 銅桿牽引部分與前面上引部分進行RS485通訊董习，可以直接獲連鑄速度，以此作為基準速度爱只，并接收與每一根銅桿相連浮輥電位器信號皿淋，以此獲機械打滑等原因引起線速度誤差。PLC將兩部分數(shù)據(jù)運算后恬试，修正變頻器速度窝趣，使牽引系統(tǒng)及時將連鑄出來銅桿牽引到繞盤部分。 SPB系列可編程控制器具有LINK-DATA數(shù)據(jù)傳遞功能，能夠?qū)崿F(xiàn)每一個處于RS485通訊網(wǎng)絡(luò)中可編程控制器之間數(shù)據(jù)共享掸昨，可以大大減少工程技術(shù)人員編制通訊程序時間妨屑，極大提高了編程效率。2套獨立上引機構(gòu)有不同連鑄速度绿壮，也可以實時數(shù)據(jù)傳送到牽引部分PLC浑云，使之及時調(diào)整變頻器牽引速度。 湃纸，SPB系列可編程控制器A/D模塊轉(zhuǎn)換精度達到14位（16000/10V）高分辨率庸垢，每一根銅桿線速度有微量速度變化，都能高分辨率A/D模塊敏銳捕捉到犀掸，使PLC能夠迅速修正呀逃。

    2．銅桿卷繞部分： 銅桿卷繞部分是整個系統(tǒng)難點：沒有任何其他傳感器等電信號，僅僅依靠控制前文提到卷繞變頻器棒冠，就要將銅桿繞成一圈圈均勻排列好由外往里或由里往外漸開線狀盤型钾植，循環(huán)往復(fù)后逐漸堆成圓柱型一大卷。銅材本身就有一定硬度型肥，牽引輪泛鸟、導(dǎo)向輪、轉(zhuǎn)動繞盤外再也沒有其他機械機構(gòu)踊东，同時客戶還提出要求北滥，要觸摸屏設(shè)定繞盤內(nèi)、外徑尺寸闸翅。

    首先再芋，我們運用高等數(shù)學理論建立數(shù)學模型，進行精確數(shù)學計算坚冀。SPB系列可編程控制器具有強大浮點運算功能济赎，使我們順利將高等數(shù)學運算公式轉(zhuǎn)換成可編程控制器運算公式，很好實現(xiàn)了繞盤控制遗菠。 其次節(jié)約成本联喘，我們利用可編程控制器48個輸出點，加上我們自己編制專用程序?qū)崿F(xiàn)了精確到0.1Hz調(diào)頻辙纬，順利實現(xiàn)了對24個變頻器調(diào)速控制豁遭，省掉了24路D/A轉(zhuǎn)換，極大降低了成本贺拣。 我們調(diào)試和精簡PLC指令党滓，順利完成了卷繞部分工作，達到了客戶要求贤丐。 總結(jié)： 值一提是狠楞，項目中，出于成本控制考慮，往往不配置與觸摸屏連接RS232通訊模塊盲并，觸摸屏又已經(jīng)占據(jù)了編程口怔赤，給現(xiàn)場調(diào)試中進行線監(jiān)控帶來了困難。這時吻悍，我們把計算機直接接到富士PLC編程口分较，調(diào)試時取代觸摸屏，從電腦把數(shù)據(jù)輸入到PLC數(shù)據(jù)寄存器囚上，將PLC內(nèi)輔助繼電器址強行置位南垦，置位后數(shù)據(jù)立即參與運算，實現(xiàn)了線監(jiān)控痰拢。這種直接輸入功能跛鸵，令調(diào)試變更直接、更便利资柔。 以前焙贷，上引連鑄設(shè)備領(lǐng)域，國內(nèi)只生產(chǎn)機械式低檔設(shè)備建邓，產(chǎn)量低盈厘，不能滿足客戶產(chǎn)量要求；而高檔設(shè)備都依賴進口官边，其高昂價格令國內(nèi)眾多企業(yè)駐足不前。我們電控系統(tǒng)開發(fā)成功后外遇，性能不遜于進口設(shè)備注簿，使國產(chǎn)設(shè)備性能明顯提升了一個臺階。我們采用了富士觸摸屏跳仿、PLC產(chǎn)品诡渴，使操作界面友善、維護便利菲语、價格低廉妄辩，使設(shè)備獲了市場一致認可，短時間內(nèi)就基本取代了進口設(shè)備山上。 我們電控系統(tǒng)2年實際應(yīng)用中伟蕾，經(jīng)受了惡劣環(huán)境考驗，系統(tǒng)運作穩(wěn)定可靠畦肉。生產(chǎn)出銅桿產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良配昼，是由廢銅原料生產(chǎn)銅桿也可以拉絲成直徑0.08mm導(dǎo)線，獲了客戶好評礁姿。目前如癌，這種設(shè)備已經(jīng)進入批量生產(chǎn)，遠銷緬甸、越南顿墨、泰國服讯、印尼等東南亞國家。

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