西门子模块6ES516-2PN00-0AB0型号介绍
一、 前言 橡塑机工程公司长期从事橡胶塑料拉伸截断机械的制造，积累了丰富的经验。但是多台变频调速方面一直沿用传统的方法，即一台带一台的方式，用模拟量实现速度一致，选用同步卡成本太高。而一台带一台方式造成精度下降，且调试困难。富士贸易（亚洲）有限公司作为富士电机一级代理商和系统集成商结合富士电机优质产品的特点，为隆达公司选配POD—G11的控制系统，无须PLC控制，同时实现全数字化通讯与给定，完成了精度高、调试方便，又有人机对话的丰富界面的调速系统，在橡胶行业受到广泛关注与。
二、系统要求 本系统配置有8台变频器，分别为A系统、B系统和C系统三个部分。其中A系统有5台变频器，B系统有1台变频器，C系统有2台变频器。系统工作工艺有三部分，分别为全线、截断和卷取三种状态。每种工作状态分为手动、自动、卷取。由于截断与卷取工艺主要为单台独立控制，因此本文重点介绍多台联动的全线控制工艺。
1、 全线控制工艺 （1） 手动状态：多台变频器频率单独控制单独启停；
（2） 自动状态：A系统C系统同时启动、停止，各台变频器速度一致，B系统速度与启停单独控制； （3） 卷取状态：A系统部分变频有选择地与C系统同时启停，速度一致，B系统速度与启停单独控制。 2、 技术要求 要求在人机界面上同时显示8台变频的启停状态、输出频率、电机转速及变频工作电流。显示各台变频的故障状态和相应处理措施及变频器累计运行时间。 三、 系统设计 针对系统要求多台变频同步及同时启停的控制要求，用富士新一代人机界面实现系统集成，系统图如下：
图一 系统电气图
1、 硬件系统 该系统由8台变频器和一台人机界面构成。控制线省去许多PLC的控制线，只需三芯屏蔽电缆即可实现全数字控制与显示监视。
1-1-1变频器选型： 选用富士电机低噪声、高性能、多功能恒转矩G1系列变频器。该变频器可实现动态转矩矢量控制，在0.5HZ低速情况下可输出200%转矩。此系统用FRN3.7G1S-4CX(3.7KW) 3台、5.5KW 1台、2.2KW 4台。
1-1-2人机界面选型： 选用富士电机新一代超薄型人机界面（POD）S8。该机为8.4寸STN2566色，显示点阵640*480色彩丰富；价位不到5000元.具有32位RISC CPU，通讯速度可达115200bps；可直接连接任意品牌PLC，还可以直接与计算机、单片机等通讯，自带打印机接口，可以上挂以太网；开发软件功能强大，可以随意订制，开关可任意放置；适应工业现场环境，可靠性高；可以直接与富士G1S、E1、C1及6000V高压变频通讯，一台POD可以连接多台变频；还可以直接与FUJI、RKC、OMRON、横河等温控表及MODBUS协议的设备通讯；可以在线编程调试，无须插拔，具有仿真功能，无须PLC即可调试程序；可以进行多重连接，一台POD可带多台PLC，一台PLC可带多台POD。
2、 软件系统 该系统软件由POD画面系统、变频器驱动系统构成。由于人机界面内部有功能强大的编程指令----宏指令〈类似PLC编程语言〉，可完成一些PLC软件的功能，同时与变频器通讯是全数字给定，因此精度高、速度快。
软件系统框图如下：
图二 控制流程图
五、结论 该系统在制造上通过全数字通讯实现监控，减少布线，在操作上只通过翻屏即可完成各种工艺控制。
医疗检测设备是一种对运行平稳度，顺畅度及产品噪音要求很高的设备，近期我们成功开发的这家是一家专门从事高端医疗设备生产的厂家，其导轨丝杠一直使用日本THK产品。经过多方对我们的考核，如供应商资质考评，产品样本比对，技术实力检测等工作，客户终在其一款新机型上同我们达成合作意向，并需要中达电通提供具体的设计选型方案供其备案。以下为根据客户实际要求所做的具体设计及计算。
1 客户提供基本参数
负荷质量： M=240Kg
重力加速度： g=9.8m/S2
寿命要求： L=10年
按6年行程为151.2Km算，10年行程为：
L=151.2×10÷6=252Km
2 平卧状态分析
2.1 受力结构及受力分析
2.1.1 受力状况
上图为客户工作平台平卧时的结构图。右上端面为导轨支撑，该部件使用律劲导轨；左侧面为导向导辊，该部件客户自己加工；剖面线部分为客户工作平台，该部件客户自己加工。
2.1.2 受力模型转化分析
根据平卧时的受力状况，进行模型转化，以简化受力分析及计算。转化的标准模型如下图所示。
2.1.3 受力分析及计算
(1)依据模型中受力状况，计算出各点受力如下：
其中：P3 及P4受力对应实际结构中使用导轨上两滑块的受力；
P1 和P2分别对应客户自行设计的两个Guide roller处的受力。
(2)代入数据，实际进行计算。
分别计算出各合力如下：
2.1.4 负载系数的选择及寿命计算
（1）负荷系数选择
衝擊及振動 | 速度 | 振動的測量值(G) | fW |
沒有外部衝擊及振動 | 低速時：V£15m/min | 相當G值£0.5 | 1.0~1.5 |
沒有特別明顯的衝擊及振動 | 中速時：15 | 0.5 | 1.5~2.0 |
有外部衝擊及振動 | 高速時：V>60m/min | 1.0 | 2.0~3.5 |
以中等负荷进行计算，根据经验，取负荷系数fW=1.8。
（2）寿命计算
根据额定寿命公式：
导轨受力以127.7Kg进行计算；fW=1.8。
参照样本手册，当选用25系列导轨时，C取为2030Kgf。因此：
显然L=34429 Km >252 Km,满足预期的使用寿命要求。
3 力矩分析及计算
本传动方案中,导轨主要承受二个扭矩：重心点的扭矩和侧面guide roller处施加的扭矩。
3.1 中心点扭矩的计算
TG=G×l
其中l=39mm，故，
TG=G×l=240×39mm=9.36Kgf-m
3.2 Guide rolerl处施加扭矩的计算
TP=P×
TP=P× =-7.735×605= -4.679 Kgf-m
3.3 合成力矩计算
线形导轨处承受扭矩为：T= TG +TP
T= TG +TP=9.36 -4.679=4.681 Kgf-m
对应产品手册中25系列导轨倾覆扭矩MC =40Kgf-m,
显然T=4.681 Kgf-m <40 Kgf-m。因此25系列导轨能满足使用要求。
4 工作台立位时状况
4.1 受力模型转化
该状态下工作时，即将平卧状态的工作台按顺时针旋转90°。根据受力状况，可转化为如下标准模型进行分析计算：
4.2 受力分析及计算
(1)依据模型中受力状况，计算出各点受力如下：
4.3 负载系数的选择及寿命计算
（1）负荷系数选择
5 总结
依据以上各关键步骤，进行计算分析，我们推荐客户选用25系列导轨，考虑受力和力矩等关键参数，完全可以满足使用要求。在客户所要求的使用条件下，安全可靠，在客户所要求预期使用寿命的基础上有较大的安全余量。结合客户现场对导轨和滑快的安装型式，终给客户选配的LSK系列导轨型号为：GR25TA2T1599ICZ0。
目前，客户生产的样机已经装配完毕，并开始进行实验，对设备相关性能及参数进行检测。当前设备的整体运行稳定，效果良好，客户对我们提供的服务比较认可，后续批量生产后会全部选用我们的直线导轨。
此案是一次比较典型律劲导轨替换日本THK导轨的成功案例。客户选择LSK导轨充分显示了律劲产品相对其它品牌良好的性价比，同时也体现了中达优良服务的优势。另外这也与我们先期掌握了比较好的时机，地区人员所做的大量客户工作是分不开的。