PLC和變頻調速技術(shù)在自動(dòng)成套焊接中心的應用

　　3.1　PLC系統

　　該系統主要完成橫臂伸縮和滾輪正、反向動(dòng)作的控制，配合交流變頻器完成“段速/調速”的相關(guān)控制功能;若在“調速 ”狀態(tài)下，橫臂或滾輪可以實(shí)現無(wú)級調速，并且在焊接啟動(dòng)后，自動(dòng)啟動(dòng)橫臂或滾輪的動(dòng)作，在焊接過(guò)程中可根據焊接規范調節焊接速度;若需要段速焊接時(shí)，只要將開(kāi)關(guān)切換到“段速”狀態(tài)，再在電氣控制柜面板上設定各種段速組合，在打開(kāi)電源后，設定單元上顯示:該畫(huà)面為焊接時(shí)的正式畫(huà)面，“當前組合”可通過(guò)“+”，“-”鍵選擇，對每一種組合，對應兩個(gè)值:當前焊點(diǎn)的長(cháng)度、焊點(diǎn)的間隔，二者均以時(shí)間為單位，以滿(mǎn)足不同的焊接速度;右上角的“設定”鍵，用于切換如下畫(huà)面:通過(guò)該畫(huà)面設定焊接所需要的焊縫種類(lèi)，最大可設100種組合，設定完畢，可進(jìn)行“長(cháng)度設定”進(jìn)入焊點(diǎn)參數設定畫(huà)面:在此畫(huà)面上設定各種數據，注意單位為0.1s，最后按動(dòng)“顯示”畫(huà)面回到正常焊接顯示畫(huà)面。PLC系統簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖2所示。

　　圖2 　PLC系統簡(jiǎn)圖

　　3.2　大臂變頻器參數設定

　　大臂變頻器參數設定如表3所示:

　　表3　大臂變頻器參數設定

　　注:設定值帶#號的參數為數據保護參數，需在其它參數設定完畢后設置。設定值帶＊的參數要第一個(gè)設定。第17，18號參數現場(chǎng)設定，除上表所列參數外，其它參數與N2系列使用手冊所列出廠(chǎng)設定值一致。

　　3.3　數顯表顯示值[大臂]

　　數顯表顯示值[大臂]如表4所示。

　　表4　數顯表顯示值[大臂]

　　3.3.1　大臂數顯值的調節方法

　　調試時(shí)，旋動(dòng)電控箱面板上的RP1多圈電位器旋鈕使變頻器輸出為50Hz，再調節電器箱內RP2多圈電位器，使面板旋動(dòng)電控箱面板上的數顯值與上表所列數顯值一致。

　　3.3.2　滾輪數顯值的調節方法

　　調試時(shí)，旋動(dòng)電控箱面板上的RP3至最大，然后調節電器箱內的RP4多圈電位器，使面板滾輪數顯表的顯示值為1000。滾輪的數顯范圍100-1000[mm]。

　　4、當前應用效果

　　該套自動(dòng)成套焊接中心自02年投入運行以來(lái)，使用效果較好，和傳統焊接相比，優(yōu)勢較明顯，具體表現在以下幾方面:

　?。?）生產(chǎn)效率大大提高

　　直接通過(guò)電控箱或遙控箱進(jìn)行操作，減少現場(chǎng)人為干預，通過(guò)統計，生產(chǎn)效率比以前提高近5倍，同時(shí)大大減少了現場(chǎng)的操作人員的數量。

　?。?）系統可靠性大大提高

　　由于系統PLC、變頻器等均采用進(jìn)口器件，并經(jīng)過(guò)嚴格篩選，系統工作幾年來(lái)一直運行穩定，大大減少設備維護的費用。

　?。?）綠色設計和人性化設計得到充分體現

　　進(jìn)入二十一世紀后，隨著(zhù)生活水平的提高，人們的環(huán)保意識明顯增強，綠色設計技術(shù)作為一門(mén)新興課題正在各行各業(yè)快速應用。正是由于該系統充分利用綠色設計這一先進(jìn)思想，使得系統投入運行后取得許多事前人們意想不到的效果。

　?。?）產(chǎn)品質(zhì)量和合格率明顯提高

　　應生產(chǎn)工藝需要，通過(guò)系統設定好參數后，生產(chǎn)過(guò)程嚴格采用自動(dòng)控制，避免了人為因素的干擾，從而大大地提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和合格率。

　?。?）工藝控制平穩、穩定

　　系統中采用變頻控制，并對系統參數實(shí)行最優(yōu)計算，焊接誤差控制在±1%范圍內，并能平穩地工作。

　?。?）節能效果顯著(zhù)

　　節能效果顯著(zhù)，經(jīng)核算，系統中電機功率為5.5kW，實(shí)際工作中，采用變頻調速功率只達到55～60%之間，平均每臺可節省功率2.0 kW，按300×24=7200h/年臺算，這樣該系統每年可節省7200×2.0×1=1.44萬(wàn)元/年（按電費1元/ kW. H計算），同時(shí)還減少電機啟動(dòng)對電網(wǎng)造成的沖擊。

　　5、結束語(yǔ)

　　通過(guò)現場(chǎng)多年的使用情況來(lái)看:其一，系統的可靠性好，解決了以前立焊的難題;其二，系統的焊接精度高，有效地保證產(chǎn)品的焊接質(zhì)量;其三，大大提高工作效率，減輕工人的勞動(dòng)強度，維護了工人的身心健康;其四，節能效果顯著(zhù);其五，環(huán)境污染程度低?？傊?，該系統自投產(chǎn)以來(lái)不但保證了產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，同時(shí)又克服了環(huán)境污染問(wèn)題，為企業(yè)創(chuàng )造良好的經(jīng)濟效益。