西门子CPU模块6ES7318-3FL01-0AB0
一、设备的要求
圆网印花机是一种使用圆形镍网,在白色坯布上连续印制各色图案的专用加工设备。适合印一些比较小的分布有规律的图案。工作原理类似套色印刷机,每个圆形镍网套印一个花色。圆网印花整机包括进布、印花段、烘房、落布这四大部分。
印花段是由主电机带动一个辊子,辊子带动厚2mm多的氨脂导带转动。由直径较小的被动辊拉紧导带,使辊子与导带间无打滑,导带在两辊间形成一平面,坯布贴紧导带经由色网到后一色网。后进入烘房将布烘干。只要圆网与导带速度同步,且各圆网间相位没有误差,就能保证在高速运动中达到较高的印花精度(0.1mm~0.05mm)。早期的圆网印花机是通过1:1的机械减速箱长轴传动方式来同步导带和网子,机械传动间隙和磨损对印花精度直接影响。
二、技术分析
导带由一台伺服电机驱动主辊(也可用变频+电机,视成本要求定),并用一个编码器采集主辊的角速度。由的运动控制器控制。
12个网头由12台伺服电机单独驱动,由的运动控制器控制同步,通过编码器采集的主辊角速度**跟踪布速。
12个网头,可自动调整相位实现**对花。(但用户要求在每个网头配有按钮操作,控制电机的起停用于选择哪些电机投入运行和以及实现手动对花)。
进布、烘房、落布的传动采用变频器+电机。
整个工艺中的温度、压力、机械、电气部分必须结合起来。包括进布导带速度,印花时的刮浆刀,烘房导带速度、烘房温度控制等。系统中会需要较多的I/O控制,所以需再选择PLC。
人机界面。实时监测各网头工作状态、故障及导带速度,以便操作人员随时掌握印花效果及时处理。运动控制器和PLC各配一个彩色触摸屏。
三、电气配置
该段控制框图如下:
1、运动控制器:考虑到轴数较多,为了减少了连线,本案采用CAN总线通讯控制坯布输送和圆网的同步。完全数字化控制,系统的可靠性和抗干能力都大大**。需要采用一个13轴半的控制器(半轴是指一个编码器的输入通道),具备2个MODBUS通讯口。各方面考虑,选用英国trio的数字运动控制器MC224。
2、触摸屏:采用台湾施美特的PV104-VNT共2块。
3、PLC:采用松下FPX系列
4、伺服电机和减速机:需要采用带CAN总线通讯的电机,同时圆网的电机的编码器需为式(实现自动对花需要),经考虑选用德国berglahr公司的LXM系列伺服。该系列伺服具有优越的欧洲伺服的品质,CAN总线、profibus总线方式可选,高的动态响应特性,编码器有14位和17位sin/cos式编码器可选,可选三相380VAC供电。
减速机选用德国MOTEC品牌的一款合资产品APX系列,该系列减速机有较高的性价比,产品性能稳定,与国内同等价位的减速机相比精度高(一级5弧分背隙),抗扭刚性好,传递效率更高。
具体配置如下:
主辊传动电机:LXM05A34N4+BRH1103P+APX115-10
圆网驱动电机:LXM05A22N4+BRH1101P+APX90-10
5、导带传动系统所有编码器:采用德国雷诺德增量式编码器GEL260。配置为每转输出4096脉冲。
四、控制过程
1、印前准备。如加浆,预热烘房等。
2、每次印新的花色前都有一段引布。这期间做对花,即12个圆网的位置做调整,使这12个圆网保持相位一致。本案因选用了带式编码器的电机,可以通过程序设置来实现自动对花。(一般的用法是通过每个网头配的起停按钮来手动对花,对花的精度取决于工人的经验)
3、刮浆刀开始印花由加在主辊侧的编码器采集主棍(即导带)的速度,把这个编码器信号接入运动控制器MC224。利用MC224的同步功能控制12台伺服与导带速度一致。
4、坯布贴紧导带以设定速度前行,被与坯布保持同一线速度的带有不同图案或色彩的圆网依次滚过,逐次印上12种图案或色彩。后形成了具有12种色彩的花布。然后送入烘房加热吹风干燥,落布,卷布。完成。
一、引言
长期以来,废旧轮胎处置和资源化利用技术一直是环境保护的世界性难题。目前全世界每年有15亿条轮胎报废,其中北美占4亿条,西欧近2亿条,日本占1亿条。我国轮胎年产量已超过1亿只,居三位,每年产生的废旧轮胎达5000多万只,重量140余万吨。但年处理量只有20多万吨,仅占总产生量的14.2%,大量废旧轮胎被丢弃或露天堆放。随着轿车进入家庭和汽车拥有量的增加,废旧轮胎的产生量正进入迅速增长阶段,轮胎如何有效回收利用,防止对环境造成直接污染和二次污染,也是中国废物资源回收利用中迫切需要解决的重大课题。
二、系统描述
本系统上位主要由三维力控组态软件负责数据采集、报表生成、趋势曲线、声光报警记录、网络发布等功能的实现,下位主要有研华全系列板卡负责模拟量的采集和西门子300plc来负责开关量的控制。研华的板卡采集温度、压力、**等、西门子主要控制釜门的开度和氮气的开度等。力控组态软件支持研华PCI_1784 、PCI_1240、 PCI_1243U、 PCL_839和研华全系列等多种型号的板卡、对西门子plc支持s7和s5协议,以及工业以太网协议。
三、系统的性能和特点
1、工艺流程
废旧轮胎是由石油产物或生胶、纤维帘线、钢丝帘线、炭黑和其他配合剂,混炼、压延而成。它在催化剂(MHC-6)作用下,加热常压催化裂解为混合型燃料油,此混合油为橡胶原油。橡胶原油经脱色除味,再经分馏处理,得汽油、柴油馏分,再加入适当的调整剂,调合出符合国家标准的汽油、柴油和燃料油。其工艺流程为:废旧轮胎整理去杂→入炉加热,加入催化剂→催化裂解反应→冷却成油(橡胶原油)→洗处理→加热精馏,冷凝→成品油馏分(汽油、柴油、燃料油)→调合→成品油(汽油、柴油、燃料油)汽油质量达到GB17930-1999车用无铅汽油标准;柴油质量达到GB252-2000轻柴油标准;燃料油质量达到SH/T0356-1996燃料油标准。
裂解后釜内残渣即粗炭黑,可精制成成品炭黑,其生产流程为:
粗炭黑→筛选→磁选→水选→干燥→气流涡旋粉碎→风旋沉降分级→脉冲除尘→活化还原→炭分子螯合成型→成品炭黑(N330、N660)炭黑质量达到GB3778-94橡胶用炭黑标准。
2、力控组态软件在本工程中的几个应用
辽宁杜尔科技环保有限公司是家外资企业,有着**的技术实力和的研究成果。公司在辽宁做的工程项目,要求在美国总部可以通过IE浏览。
(1)、网络发布功能
北京三维力控forcecontorl6.0提供在Internet/Intranet上通过IE浏览器以“瘦”客户端方式监控工业现场的解决方案;服务器中心使用固定ip,发布的画面全球都可以浏览。
WWW服务器端与客户端画面的数据高度同步,浏览器上看到的画面图形与组态软件生成的过程画面效果完全相同。并且可以在服务器端设置IE浏览的客户端的可操作性,可以设置成可控性也可以设置成只可浏览不可控型,这样确保了整个工程安全性。
(2)、**的专家报表功能
报表开发工具提供丰富的报表操作函数集,支持复杂脚本控制,包括脚本调用和事件脚本,比如:利用报表函数可以在报表上同时显示实时数据和任意时刻的历史数据,并加以统计处理,例如取行平均、列平均,统计出大值和小值。
力控6.0中的专家报表,通过向导,方便、快速的生成日报、月报等功能,并且可以自动或手动保存成Excel、PDF、Txt等格式的文件。
专家报表开放其方法和属性,利用力控的多彩脚本编辑器,方便的对报表进行如:时间历史查询、打印、导入导出等各项功能。
(3)、曲线模板功能
力控不但提供方便快捷的报表功能,在实时/历史趋势曲线上,提供了两个曲线的模板,我们只需要把采集的变量添加进去,就可以使用其中已经编辑好的各种功能,如:历史查询、曲线缩放、隐藏显示、属性设置等各种功能。
四、结束语
本项目是将废轮胎造成的"黑色污染"变为再生资源,以原料状态进入生产循环中去,既是环境治理,又是资源综合再生利用,是典型的循环经济可持续发展的实例。特别是,资源化再利用特点,在一定意义上,不仅使生产轮胎的各种原料变成了可再生资源,而且较高的回收效率使废胎回收产业实现规模化处理,改变现有“土法废胎炼油”的小规模低效率回收方式,克服了二次污染,根除废轮胎及废橡胶造成的"黑色污染",实现轮胎生产业链的清洁生产,循环生产的目标。采用热裂解工艺对废塑料进行油化,对废轮胎油化和炭化,不仅能实现变废为宝,而且有很重要的经济意义和社会意义。