emerson挂面定长控制

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1、Emerson  EC20系列PLC在挂面定长切割设备上的应用概述：   精确定长控制设备往往要求具备高速输入和高速输出功能，同时又要协调多个设备间配合动作。PLC其集高速、通讯和控制功能于一身，被越来越广泛应用到定长切割设备中。   本文将EmersonEC20系列PLC应用到挂面切割机上，接收文本显示器信息和编码器高速输入信号，利用高速输出驱动伺服放大器并通讯控制变频器，实现面条切割长度精确控制。一．系统工艺介绍   挂面刚刚生产出来时，并非像我们平时见到那样短小，长度约1.3米长长一串，适合人们食及方便运输，需要将其切割为长度适当若干段。   长面切割前需要人工将其挂面杆上，

2、之后主传送带上挂钩将面杆及长面带入设备。切刀后端接近开关感应到面杆到达后，控制切刀动作将面杆与挂面切离，而此时挂面已经被一对导面滚轮压住继续向前行进。此后切刀不断动作切割面条，固定时间或长度后停止动作，等待下一杆面。    面条切割机主传动为3.7KW电机，由艾默生变频器调速控制；切刀动作为伺服电机驱动，由伺服放大器控制；同时配备文本显示器，用于设置切面长度和监控设备状态；传动轴承装有欧姆龙1000线增量式旋转编码器；核心控制机构为艾默生EC20-PLC。2．工艺要求   长度：要求切割出面条长度为从100mm到400mm，可以调整最小范围为1mm，允许误差±2mm。   主电机转

3、速：节能，当每连续中断几杆面时，需要将电机降频，直至最低设定转速；当每连续来几杆面时，需要将电机缓慢增频，直至最高设定转速。   切刀动作：切刀为双刃型，每次切割动作为转动半圈，且切刀转速不可过慢，防止面条切刀处短暂堆积。   切割刀数：固定面条总长、固定挂面单长情况下，每杆面切割刀数是固定。刀数小于实际值以内应该是可调，长面后面部分可能有弯曲等问题，不能制为成品。同时，剩余部分需要回收重新制成长面，需要打碎。3．电气系统结构及说明   整体系统电气结构如下图    图中黑线代表数据流，箭头表示数据传递方向。   文本显示器与EC20PORT0通讯端口采用MODBUS协议通讯，其中

4、PLC作为从站。主站发送信息主要有一杆长面长度，切割挂面单长，切割刀数，手动/自动切换等；从站返回信息包括当前变频器运行频率，已切割刀数，总面杆数计数等。   变频器与EC20PORT1通讯端口采用自由口协议通讯。运行中PLC向变频器发送启动、停止、频率设定三种命令，具体发送时刻和发送周期由程序中逻辑控制。   编码器将A、B两相信号分别送入PLCX0和X1。PLC应用高速计数功能对编码器信号计数，内部计算和变换后确定何时驱动伺服放大器动作。   伺服放大器与PLC高速输出端子Y0连接，PLC输出高速脉冲频率和数量确定切刀转速与位置。4．工艺实现   长度控制：将编码器信号接入PL

5、C中以实现长度精确控制，实际上只需将编码器与面条长度之间对应关系找到就可以。编程实验测，十杆挂面编码器所发脉冲数为70610个，又实际测量知每个面杆间长度为1527mm，由此可每毫米对应脉冲数为4.624个。只需程序中将设定长度乘以4.624，当高速计数达到该要求时产生切刀动作即可。   主电机转速调节：该工艺直接原要求实现，程序修改较大，难点就是如何判断“连续”。采用时间间隔概念来判断连续，固定转速情况下是可以。几次“连续”之后，对方要求增加转速，相应时间间隔也将改变，这就要求用于判断“连续”时间标尺也要连续变化，而时间间隔变化与变频器频率变化并完全线性关系，问题更复杂了。   

6、本次采用是一种近似实现方法：每次面杆到来即增加频率，而一定时间内无面杆接近信号则降低频率。该方法实验效果大致与用户要求相同。   切刀动作：切刀动作是由伺服放大器控制，程序实测知需要接收17173个脉冲转半圈（刀是双刃）。   切刀转速问题：实际上只需要找到传送带最高转速时对应切刀转速，它们之间保持等比例关系即可实现面条无堆积。现场实测，传送带转速达到最高时，切刀伺服接收脉冲频率为90KHz效果最佳。   切割刀数可调：该问题可以看作是挂面总长一种改变，只需正常切割规定次数，剩余部分高速转动即可。需要注意是高速转动时每一圈要消耗一个固定时间，下一杆面接近信号到来前转动将可能使系统错

7、过该接近信号。   避免这种现象，需要面条已长度决定最后一次高速转动。本次利用编码器中B相来反馈面条长度，当脉冲数大于6000时（已面条1.3m），不再高速动作。5．结束语   小型可编程控制器其典型应用之一便是一台上位机对PLC进行读写，控制和监视与PLC相连其他设备。本文介绍挂面切割机正是如此，上机实际操作，面条切割效果比较理想，完全满足客户各方面要求。