大理石拋光機的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計

大理石拋光機的電氣控制系統(tǒng)制定由于天然大理石具有不規(guī)則性，有缺邊，掉角，所以在很長一段時間內(nèi)，大理石的表面拋光都采納人手進行拋光，成本高，效率低。為了更好的解決人力成本與效率的問題，本文展開對大理石大板拋光機的自動控制系統(tǒng)進行全面分析，以實現(xiàn)大理石板材的全自動拋光。在天然石材墻地磚的加工史上，由于石材板面的不規(guī)則性，對加工設(shè)備的要求極高，導(dǎo)致很長一段時間內(nèi)，還處在落后的人手進行打磨拋光。人工拋光的勞作強度極大，而且不是流水線作業(yè)，生產(chǎn)效率極低，石板材板面大，容易碎裂，對人生安全構(gòu)成了一定威脅，固自動化的拋光生產(chǎn)線需求極大。雖然我國石材設(shè)備制造業(yè)已初具規(guī)模，但是加工水平依舊處于比較初級的階段。多數(shù)設(shè)備功能單一，而且依賴造價較高、對環(huán)境要求苛刻以及修理維護困難的進口設(shè)備。隨著電氣技術(shù)的快速發(fā)展，特別是高性能PLC，矢量控制變頻器的功能變的更強化大，為更好的適應(yīng)石材加產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提升石材拋光機的拋光效率，本制定從多方面為石材拋光機配備先進的自動化控制系統(tǒng)。本機的電氣系統(tǒng)主要用于控制皮帶傳動機構(gòu)，橫梁擺動機構(gòu)，磨拋電機，磨拋電機升降機構(gòu)，以及各機構(gòu)監(jiān)測和保護，以實現(xiàn)拋光機的全自動控制。電氣系統(tǒng)主要采納西門子300系列PLC，安川A1000系列變頻器，輔以電子尺、光電傳感器、編碼器、壓力檢測開關(guān)等低壓電氣構(gòu)成。安川A1000系列變頻器安川A1000系列變頻器屬于高性能矢量變頻器，其具有出色轉(zhuǎn)矩特性，能夠?qū)崿F(xiàn)高起動轉(zhuǎn)矩，只有0.5HZ的頻率輸出的狀況下都有200%力矩輸出。而且采納過勵磁制動，有效縮短了減速時間，使機械傷害降到最低。西門子PLC本機采納的西門子314C-2DP系列PLC，運行速度快，而且采納profibus-dp通信協(xié)議，具有優(yōu)良的抗干擾能力與通用性。314C系列PLC本身帶有4個高速計數(shù)器，4個模擬量輸入，2個模擬量輸出，還有多個數(shù)字量輸入輸出點，具有優(yōu)良的經(jīng)濟適用性。進板掃描機構(gòu)采納64個光電開關(guān)對板材的橫向規(guī)格進行掃描，再輔以編碼器記錄板材的縱向規(guī)格。兩者均進入PLC，可以把在PLC內(nèi)部把整個板材外形轉(zhuǎn)化成矩陣的形式，記錄下矩陣的那個點缺板掉角，就可以很簡單的進行數(shù)據(jù)運算。同時每個拋光磨頭的位置也記錄在大矩陣當(dāng)中，當(dāng)拋光磨頭的矩陣與板材矩陣堆疊的時候，就可以判斷該板材已經(jīng)到達該磨頭下方，磨頭可以降下來磨板。這就能實現(xiàn)板材缺損檢測功能，使磨頭能夠自動避讓。橫梁擺動機構(gòu)大理石拋光機擺動橫梁上掛有16個磨拋電機，負重極大，而且來回擺動，擺動幅度也只有2.1米。要使板材拋光后光潔亮麗，必須高速打磨，固擺動速度與磨頭速都要很快。對橫梁擺動機構(gòu)的控制，是一個嚴酷的要求。大本機采納安川A1000系列變頻器，變頻器的選取必須滿足PCNK1KPM/cosK1:容量過載系數(shù)，通常取1.1~1.2倍，PM:負載所需求的電動機軸的輸出功率〔KW〕由于是橫梁是短距離來回擺動，固會出現(xiàn)頻繁的高速換向，需要選用2個4045B，連接的電阻器型號為20KW,13.6歐姆，以釋放換向時的龐大電流。由于慣性極大，而且剛啟動時候要獲得較大的起動轉(zhuǎn)距，調(diào)試過程中都要實施電機參數(shù)自學(xué)習(xí)，達到最優(yōu)化的運行模式。橫梁上安裝有編碼器進行閉環(huán)控制，通過PLC的高速計數(shù)器模塊，可用于記錄橫梁擺動的位置，通過PLC控制變頻器在什么速度，什么位置換向。另外PLC也能通過編碼器正確判斷磨頭是不是在板材上方。磨頭在板材上方的時候，磨頭才能下來磨板。皮帶傳動機機構(gòu)皮帶傳動機構(gòu)主要用于輸送板材，采納變頻控制，可以有效適應(yīng)不同板材的加工工藝要求。傳動輥筒上安裝有編碼器，用于記錄板材前行的位置，只有當(dāng)板材到達該磨頭，磨頭才能下降。沒有板材的時候，磨頭自動升起。皮帶傳動變頻器只采納簡單的V/F控制，因為皮帶是一直往前走，而且對速度等要求不高。磨頭升降機構(gòu)與磨頭電機整機上共有16個拋光磨頭電機，電機功率為11KW，同時啟動的話電流沖擊極大。固本系統(tǒng)采納按順序啟動，為防止磨拋效果不好，需要在拋光磨頭與橫梁都完全啟動的狀況下才能夠使傳動皮帶轉(zhuǎn)動，板材行走，以使板材行走過程中一定會磨到。磨頭升降采納氣缸電磁閥控制，直接通過PLC輸出點驅(qū)動升降。除了保證輸出狀態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)外，氣缸控制比液壓控制，更能避免剛性接觸使板材碎裂。各個磨頭上都配有電子尺，采納模擬量輸入到PLC，通過線性轉(zhuǎn)換，磨頭升降高度20mm對應(yīng)27648模擬量。磨頭配有電子尺就能準確的檢測到磨料磨損狀況，當(dāng)磨料用完的時候，報警停機，磨頭自動升起，這樣就磨頭就不會打爛板材，人也不用每時每刻觀察磨料損耗程度。保護機構(gòu)整機設(shè)有多個保護機構(gòu)，以防止機器故障對人或機器帶來不必要的傷害。整機上裝有西門子MP277觸摸屏，用于監(jiān)控報警與生產(chǎn)運行狀況。分別設(shè)有如下報警.編碼器損壞保護目前整機已經(jīng)投入使用