引言:
中國(guó)目前已經(jīng)是世界上最大的子午線輪胎用鋼簾線生產(chǎn)國(guó),由于行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈,國(guó)內(nèi)的大型鋼簾線制造企業(yè)現(xiàn)在一般多自己研制鋼簾線生產(chǎn)設(shè)備。其中CDT410W型并捻機(jī)是較為先進(jìn)的股繩機(jī),不僅車速高,還集成了外繞功能。其中有一項(xiàng)工藝很難掌握,即鋼簾線合股并捻以后的軸向去應(yīng)力控制。作者憑多年生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),利用丹佛斯運(yùn)動(dòng)控制器的優(yōu)異控制性能,成功地解決了這個(gè)問題,大大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和設(shè)備的生產(chǎn)效率。
一、 CDT410W并捻機(jī)過捻器的工作原理:
圖一為CDT410W并捻機(jī)的基本機(jī)械構(gòu)造框圖。
(根據(jù)文獻(xiàn)1)
式中: t — 捻距,毫米
D — 過捻時(shí)該層鋼絲的外徑,毫米
d — 單根鋼絲的外徑,毫米
— 該層鋼絲的彎曲曲率半徑,毫米
— 該層鋼絲的單位長(zhǎng)度扭轉(zhuǎn)角,弧度
從鋼簾線的應(yīng)力公式可以發(fā)現(xiàn),捻距越小,簾線的變形越大,而扭矩與捻度成反比,因此有結(jié)論捻度越大變形越大。這樣過捻器前段簾線是過度變形的,經(jīng)過過捻器以后恢復(fù)正常變形。對(duì)于特定形狀,特定材料的鋼簾線,在特性溫度和特定軸向張力條件下,消除簾線殘余應(yīng)力的效果只與過變形的程度有關(guān),要使過變形的程度保持不變,需且只需保持過捻速比λ不變。所以過捻器的控制應(yīng)該是角度同步控制。
二、 丹佛斯運(yùn)動(dòng)控制器的功能:
丹佛斯運(yùn)動(dòng)控制器上的接口端子如右圖所示:
X55為編碼器2輸入接口,缺省用于連接從電機(jī)編碼器;1 普通剩余電流保護(hù)器工作原理
丹佛斯運(yùn)動(dòng)控制器能提供如下基本功能:
1. 輸入輸出邏輯控制功能;
2. 同步控制功能,如角度同步,速度同步,電子凸輪;
3. 主從同步速比調(diào)節(jié);
4. 中斷功能,如時(shí)間中斷,I/O中斷等;
5. 基本數(shù)學(xué)運(yùn)算功能
三、 丹佛斯運(yùn)動(dòng)控制器在過捻控制中的應(yīng)用:
丹佛斯運(yùn)動(dòng)控制器控制示意圖如右:
主機(jī)即為主傳動(dòng)變頻器; 主機(jī)電機(jī)上安裝編碼器作為運(yùn)動(dòng)控制器主編碼器接口的輸入; 從機(jī)即為過捻器,運(yùn)動(dòng)控制器的控制邏輯保證過捻器轉(zhuǎn)過的角度與主機(jī)轉(zhuǎn)過的角度嚴(yán)格滿足用戶設(shè)置的速比關(guān)系,速比可以作為變頻器的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)通過RS485通訊口,由上位控制PLC設(shè)置。 電氣控制框圖:丹佛斯運(yùn)動(dòng)控制器程序例(部分):
main:
if in 32 then
if f_motoron==0 then
motor on
f_motoron=1
endif
if f_syncp==0 then
syncp
fsyncp=1
endif
out 1 1
else
f_syncp=0
f_motoron=0
motor off
endif
goto main
(參照文獻(xiàn)3)
其主體程序?yàn)?ldquo;SyncP”角度同步控制宏指令,加上輔助控制命令。另外考慮到加減速時(shí)鋼簾線的張力發(fā)生變化,還要作相關(guān)處理。
運(yùn)行效果:
系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行效果非常理想,對(duì)同一種線材,在多種線速度條件下,用同一速比就能保證在加速勻速減速的全部階段的去應(yīng)力效果,減少了以前繁瑣的參數(shù)設(shè)置步驟,大大提高了生產(chǎn)效率。
結(jié)束語(yǔ):
鋼簾線并捻機(jī)過捻去應(yīng)力控制提出了同步控制的要求,丹佛斯運(yùn)動(dòng)控制器的強(qiáng)大功能保障了同步控制的精度,其編程功能的靈活性提高了整機(jī)的性能和設(shè)備的運(yùn)行效率,值得在鋼簾線生產(chǎn)企業(yè)推廣。
參考文獻(xiàn)
[1] 鋼絲雙捻時(shí)的變形特點(diǎn). 金屬制品. ISSN 1003-4226. 1990年16卷6期. 13-15
[2] 運(yùn)動(dòng)控制器MCO305使用說明. MG.33.K2.02. Danfoss A/S. 2007
[3] 運(yùn)動(dòng)控制器MCO305設(shè)計(jì)指南. MG.33.L2.02. Danfoss A/S. 2007