针对传统的药芯焊丝轧丝机的这些缺点和生产工艺要求，在进行新设备的研制时，对设备的给粉部件和控制系统进行了改进革新。设备控制系统的关键技术是主机速度与给粉速度要能协调控制，且速度控制要精确，收线的速度要和主机的速度同步，不然焊丝可能会被拉断或折断。因此，机械上给粉采用三菱伺服电机，给粉部分的速度控制为闭环控制，保证了给粉速度的平稳性，消除给粉段的误差。由于调速的准确性还由机械传动比、药芯焊丝填充同比系数和变频器控制精度共同决定，在精确测量机械传动比由PLC精确计算各电机的频率，进行调速，以保证整条线的调速精度。
根据以上分析，电气主控系统如图2所示：采用FX2N系列可编程序控制器，TD1000系列变频器，系列触摸屏，基于通讯速度考虑，PLC与变频器之间采用RS485总线串行通讯接口进行通讯，运行过程中，变频器参数通过RS485通讯由PLC设定，其中频率设定精度为0.01Hz，所有变频器状态值可通过RS485通讯返回给FX2NCPU，FX2NCPU处理后通过触摸屏显示。变频器和PLC的连接使用一根双绞线，大大减少了现场布线的烦琐，提高了工作效率，传输速率高，可满足所有变频器的响应的实时性。伺服电机的速度由PLC控制D／A输出进行调节。触摸屏与PLC连接通讯后，可在触摸屏上设计机械参数设定、工艺参数设定、运行监控和报警监控交互程序［1～5］。
通讯方式和通讯协议变频器为从机，PLC设定成主机，采用主机“轮询”，从机“应答”的点对点通信方式，利用从机键盘设置变频器串行接口通信参数：本机地址、波特率、数据格式。从机停机、运行过程中可以重新对串行接口参数修改。在使用串行通信方式监控从机时，需要正确设置从机的功能码参数“运行频率设定方式选择”、“运行命令选择”、“给定量通道选择”。从机在最近一次对主机轮询的应答帧中上报当前信息。通信协议格式如下：主机命令帧格式为：帧头＋从机地址＋主机命令＋辅助、命令索引＋设定数据＋校验和＋帧尾。从机响应帧格式为：帧头＋从机地址＋从机响应＋故障、命令索引＋运行数据＋校验和＋帧尾。
系统的软件设计触摸屏程序设计主要包括：一是主机运行速度、给粉速度、收线速度等参数的设置和微调；二是药芯焊丝配重比参数的设置；三是生产线运行状态的监控和报警代号含义的查询等。
PLC控制软件体系如图3所示，PLC上电后，调用程序初始化程序，实现运行参数数据库查询和调用，变频器参数的通讯设定，在初始化完成后，启动主程序，主程序分为：（1）读取预置的钢带的宽度、厚度、密度、主机的钢带的速度，计算出钢带的重量。
（2）读取配重比的百分比，读取注入金属合金粉的密度、粉的厚度、粉的宽度，计算出给粉速度。
（3）收线机速度的计算和轧机速度的协调控制（4）轧丝机运行时点动、单动、联动、定长自动减速并停车控制（5）轧丝机工作状态的监控、断线报警监控等。工作状态监控用来监控运行时的运行速度、从变频器反馈回来的电流值、转矩值从而监控运行状态。报警监控用来监控从变频器反馈回来的报警和故障状态值，当报警产生时判断报警和故障的原因，自动停车，提示故障发生位置。
结束语该控制系统成功地解决了药芯焊丝生产线的转速协调控制问题，保证了生产线的稳定运行，严格控制了焊丝的配重比，保证焊丝的合格率和生产的高效率。
本文关键字：程序 变频器基础，变频技术 - 变频器基础
