MICROI500PLC在石膏板生产线切断系统的应用

　　0引言

　　在石膏板生产线中，石膏板切断难度在于切断时飞剪速度水平分量与主线速度(石膏板运行速度)的一致性及飞剪速度均匀变化的控制，只有将这两个关键变量控制好，才能保证切断质量。石膏板的切断质量直接影响后续工序的生产，并且高精度切断更可以减少浪费，给企业带来更多的效益。

　　1切断控制系统的组成

　　石膏板生产线切断控制系统主要由MICR01500PLC，LENZE伺服9326EK，测长轮及旋转编码器组成。MICROl500的高速计数模块(HSC)将检测到的编码器脉冲信号转换成速度信号，并且将速度信号通过模拟量输出模块(AO)输出至LENZE伺服控制器，伺服控制器直接控制LENZE伺服电机完成切断过程。通过改变AO输出值实现飞剪速度的快慢调节。测长轮编码器是石膏板实际长度及主线速度的检测元件，旋转编码器是飞剪位置检测及速度控制的检测元件。切断系统简图如图l所示。

　　2切断控制的数学模型

　　为了提高剪切断面质量，不划伤板材表面，要求切断过程飞剪在石膏板前进方向上的速度分量同主线速度一致。为了解决这一问题，在一次剪切周期中，将飞剪的运动分成几个工作速度段来考虑。飞剪加速(图l中GB：加速区)，同步剪切(图1中BC：同步区)，减速及G点等待(图l中CG：减速区)。飞剪工作速度区间是以旋转编码器计数脉冲数量来划分。本系统中采用LEC-S1系列旋转编码器，并且旋转编码器与飞剪机械同步，旋转编码器每转输出5000脉冲，为了提高剪切精度，程序中进行了4倍频处理，即旋转编码器每转一周，PLC程序中按20000脉冲计算。当旋转编码器脉冲数在0-14000时，飞剪处于加速区l当脉冲数14000.16000时，飞剪处于同步区，当脉冲数16000—20000时，飞剪处于减速区。切断系统数学模型主要以下3个公式。

　　L：设定剪切长度的等效脉冲数

　　A：已经走过的带板脉冲数

　　B0：飞剪一周脉冲数

　　B：飞剪已经走过的脉冲数

　　VL：主线速度

　　Vr：飞剪速度

　　公式(1)计算出石膏板实际检测的等值板长与飞剪检测的等值板长差值，当飞剪运行至剪切点B时，保证△P=0，使实际切断板长等于设定长度，实际生产过程中的切断误差在±3mm以内。

　　公式(2)计算出飞剪加速时的飞剪线速度(mm/s)。

　　公式(3)计算出飞剪减速时的飞剪线速度(ram/s)。

　　3控制系统的软件设计

　　在软件编制的过程中，充分利用了编程软件的模块化功能，各功能均以子程序方式调用方式实现。程序设计时还使用了该软件的中断功能，准确的计算出主线速度。主线速度是根据单位中断时间内测长轮编码器读取的脉冲数计算得出。图2是生产过程中测长轮编码器脉冲波形图。