摘要：在當(dāng)今有色金屬價(jià)格起伏不定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，產(chǎn)品質(zhì)量和檔次的提高尤為重要。在銅加工行業(yè)，銅板帶的板形和性能的均勻，除在軋制和退火工序中控制外，還需通過拉彎矯直機(jī)進(jìn)行處理，以達(dá)到最佳性能，使產(chǎn)品能占領(lǐng)市場(chǎng)。拉彎矯直機(jī)的原理是：通過多次的拉伸和彎曲，使銅帶內(nèi)部組織重新分布，應(yīng)力釋放，改善了板形同時(shí)使應(yīng)力分布均勻，達(dá)到提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量的目的。我公司通過引進(jìn)的拉彎矯直機(jī)的使用和設(shè)計(jì)理念的消化，自行設(shè)計(jì)、加工和制作了滿足自己生產(chǎn)需要的拉彎矯直機(jī)，生產(chǎn)使用情況不錯(cuò)，應(yīng)該是一次較成功的改造。從而在制造成本大大降低的情況下代替了進(jìn)口設(shè)備。控制系統(tǒng)采用西門子的S7-200模塊進(jìn)行控制，TD400C文本顯示器作為操作和顯示。 關(guān)鍵詞：代替進(jìn)口、板形、定位 1、機(jī)械結(jié)構(gòu)示意： 上牌坊可整體翻轉(zhuǎn)，以便擦洗和更換輥?zhàn)?，并可調(diào)節(jié)傾斜度。下牌坊通過蝸輪蝸桿升降機(jī)帶動(dòng)可在導(dǎo)軌上上下移動(dòng)，入口和出口分別有一個(gè)，對(duì)入口和出口的開口度進(jìn)行調(diào)節(jié)，也就是調(diào)節(jié)下矯直輥相對(duì)上矯直輥輥縫的大小，從而改變銅帶的彎曲程度，調(diào)節(jié)量由伺服定位完成。下輥中還安裝有契型調(diào)節(jié)塊，對(duì)局部板形進(jìn)行微量調(diào)節(jié)，通過位移傳感器反饋其實(shí)際調(diào)節(jié)位置。 2、控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成示意如下： 采用西門子S7-200的CN產(chǎn)品，并利用定位模塊去控制交流伺服驅(qū)動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)交流伺服電機(jī)的精確定位。EM235模塊采集位移傳感器的反饋信號(hào)，實(shí)現(xiàn)契型調(diào)節(jié)量的控制。三個(gè)契型調(diào)節(jié)使用三臺(tái)交流電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并用一臺(tái)交流變頻器同時(shí)控制這三臺(tái)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。 3、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想： 以CPU224XP CN作為控制系統(tǒng)的處理核心，充分運(yùn)用其提供的一些特殊功能模塊，實(shí)現(xiàn)伺服定位和位移數(shù)據(jù)的采集，并利用帶雙排功能鍵的文本顯示器TD400C進(jìn)行操作和監(jiān)視數(shù)據(jù)、設(shè)定參數(shù)、故障報(bào)警等。 A）定位模塊EM253提供了多種形式脈沖輸出驅(qū)動(dòng)功能，可方便地駁接多種驅(qū)動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)定位和步進(jìn)控制；其最大脈沖輸出頻率可達(dá)200KHZ，可實(shí)現(xiàn)精確的定位，由于此項(xiàng)目中需控制2個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器，因此采用兩塊定位模塊進(jìn)行控制。利用編程軟件中位置控制向?qū)Э煞奖愕嘏渲梦豢貐?shù)和變量，無需復(fù)雜的編程，它提供了手動(dòng)控制的速度模式、絕對(duì)的或相對(duì)的位置模式、當(dāng)前定位數(shù)據(jù)的重置、運(yùn)動(dòng)軌跡的預(yù)置、機(jī)械間隙的補(bǔ)償?shù)裙δ堋? B）模擬量模塊EM235具有四點(diǎn)輸入和一點(diǎn)物理輸出通道，都可接電流或電壓兩種輸入/輸出信號(hào),三個(gè)位移傳感器輸出4～20mA的模擬信號(hào)，只需一塊模擬量模塊就可以了。 C）文本顯示器TD400C提供了雙排8個(gè)按鍵和四行顯示，按鍵的排列可方便地實(shí)現(xiàn)設(shè)備的啟停、升降、進(jìn)退等操作，此文本顯示器可顯示80個(gè)不同的畫面，在不同的畫面中又可定義不同的按鍵功能，使按鍵個(gè)數(shù)得到極大的擴(kuò)展。編程軟件中也提供了文本顯示向?qū)?，可?duì)顯示畫面和按鍵變量進(jìn)行定義，在編程時(shí)可方便地實(shí)現(xiàn)所需功能。 4、系統(tǒng)的控制思想： 1）本系統(tǒng)采用無按鈕操作和無指示燈顯示的形式，而利用TD400C文本顯示器進(jìn)行操作和顯示。共設(shè)有3個(gè)操作及狀態(tài)畫面、1個(gè)參數(shù)設(shè)定畫面、3個(gè)數(shù)據(jù)校正畫面（工程師畫面）和7個(gè)故障畫面（根據(jù)故障情況自動(dòng)彈出）等。其面板提供的上下方向鍵進(jìn)行翻屏，切換畫面。在不同的操作畫面中F1、F2、F3、F5、F6、F7按鍵執(zhí)行不同的操作控制，并有相應(yīng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)顯示，操作非常方便透明。 2）兩塊定位模塊EM253發(fā)出脈沖信號(hào)分別控制兩個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器，并可實(shí)現(xiàn)正反控制。通過已知的機(jī)械傳動(dòng)比、伺服電機(jī)每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)、電子齒輪比等數(shù)據(jù)可計(jì)算出脈沖數(shù)與實(shí)際位置數(shù)據(jù)間的當(dāng)量關(guān)系。旋轉(zhuǎn)脈沖編碼器通過高速計(jì)數(shù)器HC0功能計(jì)數(shù)，可對(duì)傾斜位置進(jìn)行檢測(cè)。編碼器安裝在傾斜調(diào)節(jié)電機(jī)的端軸上，經(jīng)過換算可得到實(shí)際傾斜量（毫米）。 3）在輥系調(diào)節(jié)畫面中，按鍵F1、F5和F2、F6分別控制入口和出口輥系的手動(dòng)升降；F3、F7控制輥系傾斜的調(diào)節(jié)；F4、F8分別命令輥系位置進(jìn)到零點(diǎn)和穿帶位置。 4）在板型調(diào)節(jié)畫面中，按鍵F1、F2、F3和F5、F6、F7分別控制三個(gè)契型塊的升降調(diào)節(jié)，并通過模擬的位置傳感器檢測(cè)位移量，換算后進(jìn)行顯示。 5、系統(tǒng)的控制特點(diǎn) ●CPU224XP CN具有很強(qiáng)大的處理功能，可實(shí)現(xiàn)各種中小型化的控制，CN為國(guó)產(chǎn)化的設(shè)備，其在功能沒有任何變化的情況下，只有價(jià)格比進(jìn)口的便宜，大大提高了產(chǎn)品的性價(jià)比； ●EM253提供的脈沖信號(hào)，最大速率為200KHZ，可以滿足幾乎所有的伺服系統(tǒng)控制； ●TD400C所提供的按鍵和文本顯示功能，既方便了操作，又使操作界面變得非常透明，同時(shí)節(jié)約了大量的操作按鈕、儀表和PLC輸入輸出模塊 ●編程軟件提供了特殊模塊的指令向?qū)?，可以非常方便地使用，無需復(fù)雜的編程過程； ●系統(tǒng)硬件體積小，只需一個(gè)小小的控制箱就能實(shí)現(xiàn)如此復(fù)雜、精確的控制。 主要參考文獻(xiàn)： 1．西門子S7-200系統(tǒng)手冊(cè) 2．TD400C 使用手冊(cè)