卷材精整机列控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种卷材精整机列控制系统，该系统包括：一个上位机，与下位机进行通讯，用于对精整机列各设备运行实现实时监控，和生产参数设定；下位机，由全线运转控制ＰＬＣ和飞剪定尺ＰＬＣ组成；还包括全数字直流调速系统、交流变频调速系统、液压气动控制系统、辅助控制系统、各操作台箱及飞剪数字直流调速器。这种控制系统控制精度高、响应快、自动化程度高，能够保证产品质量和加工精度。

Coil finishing column control system

The invention discloses a roll finishing machine control system, the system includes a host computer to communicate with the slave machine for finishing machine column operation of each device to achieve real-time monitoring, setting and production parameters; lower machine, by running across the board to control the PLC and shear length PLC; also includes all digital DC speed control system and AC frequency control system, hydraulic pneumatic control system, auxiliary control system, the operation desk and digital DC speed flying shear. The control system has high control accuracy, fast response and high automation. It can guarantee the product quality and machining accuracy.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铝加工行业用的卷材精整机列的自动控制系统。
技术介绍
铝卷材精整加工过程，涉及多道工序和多个设备，一般要包括开卷机、矫直机、引料辊、圆盘剪、飞剪、张力辊、卷取机等。传统的精整生产线，功能较少，流水线的设备少，多个加工过程是不在同一生产线上进行，因此这种精整生产线控制系统比较简单。为了适应生产的要求，西南铝业自主开发了卷材精整机列，这种卷材精整机列在一条生产系上集成了开卷机、五辊矫直机、引料辊、端头剪板机、圆盘剪边机、十七辊矫直机、清洗烘干机、张力辊、卷取机、引料辊、衬纸覆膜机、横切飞剪机、皮带输送等设备，这些设备既涉及了转动机构，又有液压和气动机械，所以需要控制的设备种类和数量多。另外，生产工艺还要求各传动设备线速度同步，卷取机和张力辊张力控制精度高、动态影响快。这些要求使得控制系统的设计难度很高。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于提供一种卷材精整机列控制系统，能够符合精整机列的控制要求。本专利技术采用如下技术方案卷材精整机列控制系统，包括一个上位机，与下位机进行通讯，用于对精整机列各设备运行实现实时监控，和生产参数设定；下位机，由全线运转控制PLC和飞剪定尺PLC组成，其中全线运转控制PLC用于实现整个机列的主令速度控制、开卷机张力控制、速度同步控制、卷取机张力控制和逻辑顺序控制，并与上位机通讯和实现数据交换；其中的飞剪定尺PLC，用于控制飞剪电动机，使剪刀按工艺设定板片长度准确剪切，并与上位机进行数据交换；还包括下列基础控制系统直流调速装置，由全线运转控制PLC统一控制使各设备直流电机稳定运行；交流变频调速装置，由全线运转控制PLC统一控制，用于交流电机运转；液压气动控制执行设备，由全线运转控制PLC控制使液压、气动设备运行；各操作台箱，控制各设备启动和停止；飞剪数字直流调速器，由飞剪定尺PLC控制使飞剪运行。另外，所述的基础级还可以包括辅助控制系统，由全线运转控制PLC控制，用于交流电机及圆盘剪剪切宽度进行控制。。所述的直流调速装置，包括开卷机、五辊矫直机、十七辊矫直机、圆盘剪、飞剪、卷取机，以及1#、2#、3#、4#引料辊和1#、2#张力辊的直流电机用可控硅直流调速器，用于控制上述设备的直流电机运转。所述的可控硅直流调速器可以为6RA70全数字直流调速器。所述的交流变频调速装置可以为MDV变频器。所述的全线运转控制PLC可以由一个AnS型PLC与一个FX2-128MR型PLC组成，其中AnS型PLC用于控制直流调速系统和交流变频调速系统及各操作台箱，FX2-128MR型PLC用于控制辅助控制系统和液压气动控制系统。所述的飞剪定尺控制PLC可以为AnS型PLC。所述的上位机与下位机通过PLC745B通讯卡实现通讯，进行数据交换。本专利技术的这种卷材精整机列控制系统，根据精整机列设备运行特点，由一台工控机作为上位机，能够方便地根据生产要求进行工艺参数设定，并可显示PLC输入输出点的状态，以及显示各参数的给定值和实际值，因此便于生产操作和分析查找故障，并便于可查询及打印工作数据库，能够具有良好的人机界面；采用三个独立的PLC控制器，以其中两个PLC作为全线程运转控制PLC实现整个机列运转控制和逻辑顺序控制，控制机列各设备协调工作，以飞剪定尺PLC控制器控制飞剪电机运行，从而按设定的工艺要求对卷材准确进行剪切，因此控制精度及自动化程度高，可有效提高生产效率，降低劳动强度，节约生产成本。附图说明图1为本专利技术的卷材精整机列控制系统结构图。图2为直流调速系统单线图。图3为交流调速系统单线图。图4为飞剪定尺PLC控制原理图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术的卷材精整机列控制系统作进一步说明。卷材精整机列包括有送承料小车、开卷机、弯头矫直机、1#送料辊、端头剪板机、五辊矫直机、圆盘剪、碎边机、17辊矫直机、清洗机、烘干机、1#及2#张力辊、活动支承、卸卷小车、3#引料辊、测量辊装置、同步夹送辊、飞剪、液压控制系统。需要被控制的设备包括开卷机、五辊矫直机、圆盘剪、十七辊矫直机、圆盘剪、飞剪、卷取机，以及1#、2#、3#、4#引料辊，和1#、2#张力辊，上述设备均采用直流电机，还有采用了交流电机的1#、2#快速皮带。需要控制的设备还包括多个油缸，即送承料小车用的移动油缸和升降油缸，开卷机中的左右本体移动油缸、压辊升降油缸，弯头矫直机中的上辊升降油缸、刮板伸缩油缸、刮板摆动油缸，端头剪板机中的油缸，五辊矫直机的上辊升降油缸，1#、2#张力辊的上辊提升油缸，活动支承的摆动油缸，卸卷小车的油缸。多个气缸，包括1#送料辊的上辊提升气缸，清洗机的刷辊提升气缸、挤水提升气缸，3#送料辊的上辊提升气缸，测量装置的上支承辊提升气缸。以及液压系统中的液压泵。如图1所示，用于上述设备控制的卷材精整机列控制系统，采用三级控制方案第一级为基础级，主要包括(1)全数字直流调速系统，以控制主传动系统中的直流电机；(2)交流变频调速系统，以控制交流电机；(3)液压气动控制系统，以控制液压站及液压系统的各油缸，以及气动系统中的气缸；(4)各操作台以及辅助控制系统。第二级为核心级，由两套高性能PLC构成。其中一套PLC为全线运转控制PLC，用于机列全线运转控制，另一套为飞剪定尺PLC，用于飞剪定尺控制。第三级为上位机，实现实时监控和生产参数设定。采用这种控制系统结构，能够具有良好的人机界面，便于生产人员操作，又有利于设备人员的维护。下面对各构成部分分别进行详细说明1、上位机上位机系统，可以采用研华公司工业级一体化工作站，用通讯卡PLC745B与作为下位机的PLC控制器进行通讯，并相互进行数据传递。利用上位机的强大功能用于实现(1)操作人员输入生产工艺参数，并将其传递至下位机的PLC控制器；(2)将PLC I/O点的状态在显示器上模拟显示出来，方便分析查找故障；(3)在动态模拟图上显示各参数的给定值和实际值。(4)建立工作数据库，并可查询和打印。2、下位机(1)全线运转控制PLC用于实现整个机列的主令速度控制、开卷机张力控制、速度同步控制、卷取张力控制和逻辑顺序控制，并与上位机通讯实现数据交换。可以采用一个日本三菱公司Ans型高性能PLC和一个FX2-128MR型PLC组成，其中AnS型PLC用于控制直流调速系统和交流变频调速系统传动系统及各操作台箱，FX2-128MR型PLC用于控制辅助控制系统和液压气动控制系统。具体来说，Ans型PLC与各传动系统中的直流电机和交流电的调速控制器连接，以及采集信号，用于具体实现(1)机列剪切和卷取两种工作方式的控制和自由切换；(2)机列全线相关逻辑顺充控制；(3)开卷机张力控制，卷径计算；(4)机列线活套前各传动装置线速度同步控制；(5)卷取机及1#、2#张力辊的张力控制；(6)根据机械参数变化，自动修订电气参数；(7)与上位机进行数据交换；(8)控制十七辊矫直机的工作辊，支撑辊压下控制和码盘计数及显示。FX2-128MR型PLC接收液压站操作箱操作信号和液压站油压信号、液压缸及气缸行程信号，其输出用于控制液压站油泵运转回路控制油泵运转，通过控制加压阀控制各油缸动作以及信号指示灯，同时还要控制各气缸工作，及相关连锁点输出。全数字直流调速系统，根据其功能和各直流电机的参数特点，选用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卷材精整机列控制系统，其特征在于该系统包括：一个上位机，与下位机进行通讯，用于对精整机列各设备运行实现实时监控，和生产参数设定；下位机，由全线运转控制ＰＬＣ和飞剪定尺ＰＬＣ组成，其中全线运转控制ＰＬＣ用于实现整个机列的主 令速度控制、开卷机张力控制、速度同步控制、卷取机张力控制和逻辑顺序控制，并与上位机通讯和实现数据交换；其中的飞剪定尺ＰＬＣ，用于控制飞剪电动机，使剪刀按工艺设定板片长度准确剪切，并与上位机进行数据交换；还包括下列基础控制系统：　 　直流调速装置，由全线运转控制ＰＬＣ统一控制使各设备直流电机稳定运行；交流变频调速装置，由全线运转控制ＰＬＣ统一控制，用于快速皮带交流电机运转控制；液压气动控制执行设备，由全线运转控制ＰＬＣ控制使液压、气动设备运行； 各操作台箱，控制各设备启动和停止；飞剪数字直流调速器，由飞剪定尺ＰＬＣ控制使飞剪定尺机运行。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余明寿，钟巍，彭兵，尚勇，
申请(专利权)人：西南铝业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]