摘要：文章叙述台达的EH高功能可编程控制器、变频器、文本显示器、中惯量伺服在玻璃纤维后处理生产线上的成功应用。提高了中国纤维布处理能力和中国电子印刷板设备水平的发展。
关键词：玻璃纤维 处理生产线 工序制造
Abstract: The article introduced the application of Delta products: EH high performance PLC, inverter, text display, medium inertia servo drive in After Treatment of glass fiber production line. It improved the processing ability of fiber cloth and development of PCB devices.
Key words: Glass fiber Processing production line Manufacturing procedure
1 引言
每年世界玻璃纤维250万吨总产量中，电子材料玻璃纤维年产量已突破30万吨，该电子材料玻璃纤维布代表了当今玻璃纤维精密织造的最高水平，电子级玻璃纤维中国俗称”E布”，一般经织造成、脱蜡、表面涂偶联剂等工序制造。
2 玻璃纤维后处理设备构成
玻璃纤维后处理设备分开卷机构，浸涂机构(浸涂表面涂偶联剂)，烘烤机构，前牵引，后牵引，收卷部份。
1．1 玻璃纤维后处理系统要求
开卷部分恒张力控制，速度可以调节
收卷部分变张力控制，张力变化，达到收紧纤维，收卷整齐，间隙均匀。
后牵引部分，要求收紧后和前牵引同步，
可以测定纤维长度误差+-1MM，纠偏要求误差+-1MM.
1．2.玻璃纤维后处理系统工艺
玻璃纤维后处理系统工艺过程参见示意图，如图1所示。
2电气系统配置设计
2．1人机选用台达的文本显示器台达TP04
. STN LCD 128*64
. 256K内存
. 2个通讯口COM1(RS232) COM2(RS485)
. 薄膜式按键
. DC24V(-10%-20%)
. 内建万年历功能
. 三种语言切换
. 多种图形,按钮,组件功能.
2．2控制器PLC DVP32EH00R2
该机种为台达高功能主机,16入/16出. 具有以下特点
. 2个通讯口,可以扩充到3个
. 内建高速输入/输出
.
.
. 200KHz高速计数器、200KHz脉波输出
.
. 丰富的指令，功能强大，超稳定的电气特性。
2．3变频器
VFD022M43A--前牵引控制.
VFD022M43A---后牵引控制.
. 迷你型微型化结构设计、体积小，易操作
. 高度运行稳定性，性能完善，功能齐全
. 载波频率高达18KHz，实现静音运转; 0.1-400Hz
. 7段速控制及简易PLC自动程序运转
. 高速通讯接口，达率高达38400bps
. 自动加减速最佳化控制功能
. 智能化风冷技术应用
2．4烘箱部分
VFD055M43A*4循环风机,VFD055M43A排气电机将浸涂后的纤维布进入4个烘烤箱中烘烤，4个烘箱的温度由温控器控制，温控器选用台达的DTA4896，总共4个单独控制温度；总共4台VDF055M43A变频器拖动循环风机，1台3.7KW排废风机,选用VFD037M43A.
2．5收卷控制
收卷伺服控制：伺服电机ASMT30M250AK
伺服驱动器ASDA-A3021MA.
. 五机一体
. 内涵运动控制器
. 性能优异
. 指令平滑功能
. 软件功能
. 通讯功能通讯接口 RS232/RS485
. 3种工作模式
. 10种控制模式自由切换
. 自动增益调整
. 高响应,高均一性适应应.
2．6纠偏控制器+.同步电机 控制纠偏,跟随2个位移传感器做位置跟随,防治跑偏。
2．7编码器 测定纤维长度，1PLUSE/1MM
2．8电气系统结构图（图2）
3 文本画面规划:
4 工艺系统自动化原理设计
4．1对于锥度的一些计算（参见图9锥度控制原理图）
锥度用于在张力补偿，当收卷直径加大到一定时候，每增加100米张力增加1%，满足张力控制，辊径一直在增加，其数学模型可以根据原始辊径与纤维厚度计算，根据公式辊径=D0+增加辊径
增加辊径=（收卷长度/PI）层数
其中：D0---原始辊径
PI=3.14
收卷长度=编码器反馈值
张力=扭矩/辊子半径
举例说明：
如收卷长度2400米，锥度起始长度1000米，锥度设定50，额定扭矩=14.2N.M 扭矩设定值=50%
则：锥度控制长度 2400-1000=1400米
增加扭矩 1400/50=28
28*1%=28%
实际扭矩=14.2*78%=11.076
实际张力需要乘以减速比13 则实际为(11.076/0.38)*13=37.8KG
图9 锥度控制原理图
4．2后牵引系统控制原理（参见图10控制原理图）
后牵引在浮动辊未动作,定速运转
若浮动辊启动,变速运行,速度利用PID调节，达到速度控制。
4．3电子纠偏装置原理设计（参见图11控制原理）
根据两边位置控制同步电机做位置跟随,保证收卷位置.
图11 电子纠偏装置原理设计
4．4 纤维长度测量
编码器输出A/B相信号,利用PLC的C251硬件高速脉冲输入测定步长,占用HHSCO,1PULSE对应1MM,硬件高速口的RESET和START用内部M1264,M1264 ,M1273/M1274控制.
D1225=1 为1倍频模式
4．5 班产计算
根据设定的当前班次,计算班产,如更换卷则需要重新计算班产,同时记录时间和日期.
甲乙丙班产合计为总产.
根据时间,日期和年月可以查询产量,需要占用5个文件寄存器,可以读出和写入.
此时候,程序采用变址寄存器E/F来寻址.非常便捷.
EH PLC文件寄存器共10000个.
4．6 其它设计
扭矩:用通讯方式写入地址010CH,伺服扭矩参数1.读取伺服的输出状态0409H,利用台达PLC 的SON指令判断ON 位,确定输出状态.
张力计算前面已经介绍,主要是增加的卷径计算,最终资料为一离散数列.
扭矩需要做一定的补偿,引入锥度算法,可以逼近实际扭矩.
该数学公式中辊径,扭矩,张力均为变量.
张力=扭矩/辊径
读伺服输出P4-07,监控伺服输出状态.
文本的画面更换用PLC内部的寄存器控制.
5 程序设计
5.1 流程图
见图12所示：
5．2 PLC输入输出点规划：
5．3 伺服参数设置:
P1-00----000
P1-01----03
P1-07----2
P1-12---010CH给定
P1-36---
P1-44---1
P1-45---1
P2-00----30
P3-00----04
P3-01---1
P3-02---1
P3-05---2
6 结束语
该系统上台达的EH高功能可编程控制器,变频器,文本显示器,中惯量伺服在玻璃纤维后处理生产线成功应用,控制大卷径放料和收料,全套的机电产品高性能的表现,方便用户的维护和使用,系统稳定得到用户的好评,这是其它产品所无法比拟的. 提高了中国纤维布处理能力和中国电子印刷板设备水平的发展.
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