De toepassing van een AC-servosysteem in de plank walst de vormlijn koud;

1.2 Dit artikel analyseert en bespreekt de pre-pons- en hydraulische uitschakelbesturingsapparaten van de geïmporteerde plankkolom koudbuigende productielijn met behulp van het AC-servobesturingsprincipe, en streeft ernaar om het doel en de vereisten van hoge positienauwkeurigheidscontrole in veel koude te bereiken buigende gelegenheden. Moedig leeftijdsgenoten aan.
2. Het werkingsprincipe van de koudbuigvormlijn
2.1 Het basisproductieproces en de samenstelling van de uitrusting van de koudwalsvormlijn:
2.1.1 Het algemene productieproces van plankcomponenten is: afrollen, nivelleren, servo-invoer, ponsen, vormen, walsen, richten, op maat snijden, verpakken, naspuiten, enz.;
2.1.2 De bijbehorende uitrusting is: afroller, nivelleringsmachine, servo-invoerapparaat, pers, koudbuigwals, richtkop, hydraulisch snijapparaat en hydraulische stationbalenpers of andere hulpapparatuur + elektrisch regelsysteem, enz.
2.2 Het basisprincipe van het AC-servobesturingssysteem van de koudwalsvormlijn:
Zoals weergegeven in figuur 1.
2.3 Het systeem bestaat uit vijf delen, namelijk computer, servo-aandrijfbesturingskaart, AC-servosnelheidsregelsysteem, sensordetectie en feedback, en hulpsysteem voor het uitvoeren van hoofdacties. Het hoofdbesturingsprogramma is slechts een paar honderd K, draait onder het DOS-besturingssysteem, de hoofdbesturingsmicrocomputer is verbonden met de servobesturingsbesturingskaart via de printpoort LP1 en verzendt positie- of snelheidsopdrachten via de datalijn, adaptieve aanpassing of het instellen van PID-aanpassingsparameters, zie Na de afbeelding, en voer digitaal-naar-analoog-conversie uit, voer het ± 10V analoge signaal uit via de bijbehorende besturingskaart en drijf de servomotor aan nadat deze is versterkt door de AC-servoversterker. Het feedbacksysteem voor de semi-gesloten lus of gesloten lus wordt versterkt door de motor schacht einde. De kwantitatieve foto-elektrische encoder levert signalen om de positiefeedback van het positieservosysteem te voltooien. Het sensorelement in de lus-incrementele foto-elektrische encoder met positieterugkoppeling verzendt de real-time verplaatsingsveranderingen van de bewegende delen naar de locatie in de vorm van A- en B-faseverschilpulsen. Encoderpulstelling wordt uitgevoerd in het controlestation om digitale positie-informatie te verkrijgen. Nadat de hoofdbesturingsmicrocomputer de afwijking tussen de gegeven positie en de werkelijke positie heeft berekend, wordt de overeenkomstige PID-besturingsstrategie aangenomen volgens het afwijkingsbereik en wordt de digitale besturingsfunctie omgezet in analoog via digitaal-naar-analoog-conversie. Regel de spanning en voer deze uit naar de servoversterker en pas tenslotte de motorbeweging aan, voltooi de gewenste waarde van herhaalde closed-loop feedback positioneringsregeling en realiseer de kleine fout en zeer nauwkeurige positiepositionering in het besturingsprincipe; vervolgens geeft het hoofdbesturingsprogramma de werking van het hulpsysteem voor de uitvoering van de hoofdactie uit. Commando om specifieke mechanische remactie, persponsbeweging, hydraulische stopschuifbeweging, enz. Te voltooien.
2.4 De belangrijkste kenmerken van dit apparaat: hoge eenmalige investeringskosten, groot AC-servovermogen heeft bepaalde beperkingen, maar de latere bedrijfskosten zijn laag, vooral de hoge opbrengst van plankcomponenten, hoge productprecisie, breed toepassingsbereik en hoge toegevoegde waarde output waarde.
3. Analyse en werkingsprincipe van automatische feeder en ponsapparaat
3.1 Het automatische invoerapparaat van het voorponsproces van de productielijn voor koudbuigen van de plankkolom bestaat uit een bovenste en onderste paar φ75 geleidingsrollen. Het belangrijkste werkvermogen komt van een AC-servomotor, die berust op de wrijving tussen de materiaalplaat en de bovenste en onderste geleiderollen. Geforceerde invoer, de stripstaalverdeelgaten van de plankkolom worden op de pers gestempeld. Het hoofdontwerp wordt weergegeven in figuur 2. Dit apparaat is oorspronkelijk ontworpen als een 3.7 kW servobesturingssysteem van Prouder, VS. Later, als gevolg van de ontwikkeling van nieuwe producten, werd de werkoverdrachtsbelasting verhoogd en volgens het werkingsprincipe dat wordt weergegeven in figuur 2, wordt de positieregeling tussen het vermogensbesturingsgedeelte en de AC-servobesturing voornamelijk gerealiseerd door het ± 10V analoge signaal , is er geen vermogenslimiet op het AC-servosysteem en kan het in principe worden vervangen. Het is de ondersteunende AC-servocontroller en AC-servomotor van het 5KW-servoversterkermodel MR-J2S-serie van Mitsubishi Corporation, en volgens de productienauwkeurigheidseisen van de overeenkomstige plankcomponenten en de bepaling van de servobesturingsnauwkeurigheid: ± 0.1, dan is de verhouding van de omtrek van de meetrol tot het meetnauwkeurigheidsbereik ongeveer: 1178. Roterende encoders boven 1200PPR moeten worden gebruikt, en de vereisten voor positienauwkeurigheid kunnen goed worden bereikt in de laatste vier jaar van toepassing.
3.2 Het Mitsubishi MR-J2-servosysteem heeft de kenmerken van een goed reactievermogen van de machine, stabiliteit bij lage snelheid en optimale toestandsaanpassing, inclusief mechanische systemen. De snelheidsfrequentierespons is hoger dan 550 Hz, wat zeer geschikt is voor snelle positioneringsgelegenheden. Voor apparatuur met een verhoogd traagheidsmoment en slechte taaiheid.
3.3 Het automatische invoerapparaat bestaat voornamelijk uit de structuur die wordt weergegeven in figuur 3. (1) De foto-elektrische sensor 1 # voert voornamelijk de status terug van de stalen riem die het werkgebied van de pers binnengaat, zoals: overtollig materiaal, gebrek aan materiaal , enz.; ⑵De servomotor wordt naar beneden geleid door de versnelling doos De invoerrol brengt de transportkracht over. De versnellingdoos overbrengingsverhouding i en het motortoerental bepalen de invoer- en positioneersnelheid van het systeem; (3) De roterende encoder meet het positiesignaal dat wordt uitgezonden door de bovenste geleiderol door de beweging met het plaatmateriaal. ⑷De mechanische rem realiseert de positionering. De achterste positie is vast; ⑸foto-elektrische sensor 2# realiseert de overdracht van het positiesignaal vereist door de werkcontrole van de pers; ⑹ de bovenste en onderste vormen realiseren het ponsen van de gatpositie; de afstemming van de ponstonnage van de pers is vereist, de afstemming van de nauwkeurigheid van de werktuigmachine of de mal, enz.
3.4 De specifieke invoerstapwaarde van elke matrijs wordt bepaald door de pc die het overeenkomstige telpulsnummer of de vergelijking van de lengteconversiewaarde instelt, en wordt gecoördineerd door de passieve meetfeedback van de hoekcodeerder die is aangesloten op de bovenste geleidingsrol, om te realiseren de stempelen Instelbare, zeer nauwkeurige en niet-geaccumuleerde foutloze stapvoeding stempelen van het plaatmateriaal. De geaccumuleerde fout wordt afgehandeld door het foutcompensatie-algoritme dat is ingesteld in het programma of handmatige correctie om de hoogwaardige gatafstand van de plankkolom te garanderen. De praktijk is zeer praktisch gebleken.
3.5 Het automatische invoerapparaat in het apparatuursysteem overwint de tekortkomingen van handmatige invoer van de vooraf openende platte stalen riem van de plankkolom. Het heeft de kenmerken van eenvoudige bediening, betrouwbaar werk en hoge regelnauwkeurigheid. Het kan de arbeidsproductiviteit aanzienlijk verbeteren. Het kan 70 keer bereiken met een snelle en uiterst nauwkeurige pers. De werkfrequentie kan in twee delen worden verdeeld en de werkdruk kan oplopen tot meer dan 2500KN, wat een onafhankelijk besturingssysteem kan vormen.
4. Analyse en werkingsprincipe van het planksnijapparaat
4.1 Het basisbesturingsprincipe is hetzelfde en deelt een uniform systeem. De kenmerken zijn: het nummersignaal van de gatpositie op de plankkolom wordt gemeten door de reflecterende foto-elektrische schakelaar. Bij een bepaald aantal gaten converteert het interne hoofdbesturingsprogramma de modus voor het meten van het aantal gaten naar de modus voor het meten van de lengte, en voltooit op dezelfde manier de positiefeedback en positioneringsregeling van het positieservosysteem. De hoofdbesturingsmicrocomputer berekent de afwijking tussen de gegeven positie en de werkelijke positie en past deze tijdig aan. De AC-servomotor beweegt en voltooit de positionering van de gewenste waarde, de hoofdbeweging stopt en leidt het hydraulische uitschakelapparaat om de solenoïde te regelen ventiel om de afgesneden werkvolgorde te produceren;
4.2 Het belangrijkste verschil tussen de regelmodus van hydraulische uitschakeling en de regelmodus van vliegende afschuiving: ①De regelnauwkeurigheid van hydraulische uitschakeling is hoog en de hoogste regelnauwkeurigheid is: ± ongeveer 0.1 mm en geen cumulatieve fout, dat is voornamelijk weerspiegeld in de passieve incrementele foto-elektrische encoder. Hoge precisie en besturingsvolgorde-eisen, de eenmalige investering in apparatuur is hoog; maar de eerste opbrengst is hoog, de materiaalbenuttingsgraad is hoog en de besturing van de vliegende afschuiving moet het volg- en resetapparaat vergroten, en het besturingssysteem is relatief eenvoudig; ②In het besturingsprincipe is de hydraulische stop Shear absolute regelnauwkeurigheid, er is geen snelheidsverschilfout, enz., Vliegende schaar is relatieve regelnauwkeurigheid, wat de relatieve fout is tussen de afschuifpositie en de beweging van het werkstuk, vanwege de onzekerheid van de snelheidswet of de fluctuatie van de eenheidsweerstand en de werkbelasting. De hoofdbewegingssnelheid van de vliegende afschuifregeling is relatief constant, wat bevorderlijk is voor het instellen en aanpassen van de bedrijfsparameters van de ondersteunende lasapparatuur. De belangrijkste bewegingscurve van de hydraulische stop-afschuifbesturingsmodus is gecompliceerder en hoger Lage snelheidsconversie en bewegingsstoptoestanden hebben soms een lange kalibratietijd; ④De productie-efficiëntie varieert enorm, en de productie-efficiëntie van de vliegende schaar is hoog en het is gemakkelijk om productiecontrole uit te voeren; ⑤De vereisten voor onderhoud van apparatuur en bediening zijn behoorlijk verschillend. ⑥Hydraulische uitschakelmodus is meer bevorderlijk voor het oplossen van snijdefecten zoals snijvervorming en terugveren van koudgevormde profielen. Samenvattend is het noodzakelijk om redelijke werkingsmodi voor apparatuurbesturing te formuleren en te selecteren op basis van de kenmerken van koudgevormde producten om het maximale voordeel te behalen.
5 Verschillende hoofdproblemen bij het ontwerpen van besturingssystemen
5.1 Regelnauwkeurigheid van het ingangssignaal: De verhouding van de omtrek van de meetrol tot het meetnauwkeurigheidsbereik bepaalt uiteindelijk de productieregelnauwkeurigheid van het product. Het product met een grotere verhouding moet zoveel mogelijk worden geselecteerd en het juiste meetrolmateriaal en het contact tussen de meetrol en het koudgevormde onderdeel moeten worden geselecteerd. Demping en elastische coëfficiënt om de wrijvingscoëfficiënt en contactdruk te verhogen om slipfouten in het meetproces te voorkomen.
5.2 Regelnauwkeurigheid van het uitgangssignaal: Het verschil in het PID-regelalgoritme van de positielus bepaalt de regelnauwkeurigheid en de resultaten verkregen door de PID-regeling. De oplossingsmethode heeft bijvoorbeeld een stapsgewijze responsmethode en er worden drie actiekenmerken aangenomen volgens de besturingskenmerken: 1), alleen Er is proportionele besturing; 2), PI-regeling; 3), PID-regeling; en voer PID-berekening uit volgens de snelheidsvorm en de formule voor de berekening van het gemeten waardeverschil, en voer de positieve en negatieve actieberekening en controle uit onder de overeenkomstige nauwkeurigheidsvereisten.
5.3 Afstemming van PID-systeemparameters: De hoofdbesturingsmicrocomputer stuurt PID-parameters naar de besturingskaart om te zien of de gegeven parameters voldoen aan de eisen van het besturingssysteem. Dit proces moet worden gerealiseerd door parameterafstemming. De belangrijkste taak van het afstemmen van parameters is het bepalen van K, A, B en de bemonsteringsperiode Timer. De proportionele coëfficiënt K neemt toe, waardoor het servoaandrijfsysteem gevoeliger wordt en sneller reageert. Als het echter te groot is, zal het oscilleren en zal de aanpassingstijd langer zijn; de integrale coëfficiënt A zal toenemen, het kan de stationaire fout van het systeem elimineren, maar de stabiliteit wordt verminderd; de differentiële regeling B kan de dynamische kenmerken verbeteren, de overschrijding verminderen en de aanpassingstijd Timer verkorten. Het specifieke afstemmingsproces moet het besturingsalgoritme en de parameterafstemmingsmethode van het PID-apparaat van de digitale positielus verbeteren om de aanpassingsparameters ter plaatse en de daadwerkelijke aanpassingsinstellingen ter plaatse te formuleren en deze afzonderlijk in te stellen op basis van verschillende producten of belasting omstandigheden, anders zal het positiecontroleproces gemakkelijk worden gevormd. Oscillatie fenomeen. Zoals weergegeven in de open aanpassingsset in het ontwerpprogramma.
5.4 De mechanische nauwkeurigheid van het systeem wordt gecontroleerd binnen een bepaald foutbereik en de nauwkeurigheid van de elektrische besturing kan worden verbeterd. Gecombineerd met het krachtige AC-servoaandrijfsysteem kan het in veel gevallen voldoen aan de vereisten van zeer nauwkeurige positieregeling en ook de efficiëntie van positiepositionering verbeteren. En precisie.
5.5 Het hoofdprogramma is een AC-servobesturingssysteem op basis van het pc-ontwikkelingsplatform. De belangrijkste functies zijn: dialoog tussen mens en machine om productproductiegegevens, apparaatparameterinstellingen en PID-parameterinstelling, enz. aan te passen; om gegevensoverdracht en -verwerking tussen pc en modules te realiseren, en het PID-besturingsalgoritme van de lus te positioneren en de beweging van de servomotor te regelen, de actie van verschillende gerelateerde apparatuur te realiseren, enz. Andere zoals: het instellen en aanpassen van de stempelstapafstand, de overeenkomstige aanpassing van elk uitgangspulsnummer onder een bepaalde lengtewaarde, de regelnauwkeurigheid van de pers, de servovoedingsnauwkeurigheid en de instelling en aanpassing van de servovoedingslengtewaarde zijn allemaal open ontwerp.
5.6 Het ontwerp van het hoofdprogramma houdt rekening met de storingswaarschuwingsprogrammasegmenten van sommige apparatuur, wat de bruikbaarheid van de apparatuur en de controle van de productiekwaliteit van het product aanzienlijk verbetert, en ook de tijd voor inspectie van apparatuurstoringen tot op zekere hoogte verkort.
6 conclusie
6.1 Praktische toepassing laat zien dat de selectie van een redelijk AC-servosysteem kan voldoen aan de vereisten van het besturingssysteem met een hoge reactiesnelheid, hoge snelheidsnauwkeurigheid en sterke robuustheid. De werkelijke nauwkeurigheid van de positiecontrole van de toepassing is tot ongeveer 0.1 mm en kan cumulatieve fouten voorkomen. Dit controlesysteem kan worden gebruikt bij de productie van uiterst nauwkeurige openingsreeksen van koudgevormde staalproducten, met name producten die lijken op plankkolommen, dat wil zeggen een koudgevormde productielijn voor koudgevormde stalen verticalen en voorgestanste gaten met zeer nauwkeurige gatposities aan de zijkanten.
6.2 Het AC-servosysteem dat wordt toegepast op de productielijn voor het koudwalsen van de plank kan inderdaad een hoge nauwkeurigheid van de positieregeling bereiken; en de pre-ponsmodus en de hydraulische stop-afschuifmodus kunnen onafhankelijk worden gebruikt, zoals het productieproces van de plankbalk, er is geen pre-ponsmodus, enz.

Link naar dit artikel： De toepassing van een AC-servosysteem in de plank walst de vormlijn koud;

Reprint Statement: Als er geen speciale instructies zijn, zijn alle artikelen op deze site origineel. Vermeld de bron voor herdruk: https://www.cncmachiningptj.com/，thanks！

PTJ CNC-shop produceert onderdelen met uitstekende mechanische eigenschappen, nauwkeurigheid en herhaalbaarheid van metaal en kunststof. 5-assig CNC-frezen beschikbaar.Legering op hoge temperatuur machinaal bewerken: bereik inclouding inconel-bewerking,monel bewerking,Geek Ascology-bewerking,Karper 49 bewerking,Hastelloy-bewerking,Nitronic-60 bewerking,Hymu 80 bewerking,Bewerking van gereedschapsstaal,enz.,. Ideaal voor ruimtevaarttoepassingen.CNC-bewerking produceert onderdelen met uitstekende mechanische eigenschappen, nauwkeurigheid en herhaalbaarheid van metaal en kunststof. 3-assig en 5-assig CNC-frezen beschikbaar. We zullen samen met u een strategie bedenken om de meest kosteneffectieve services te bieden om u te helpen uw doel te bereiken, welkom om contact met ons op te nemen ( verkoop@pintejin.com ) direct voor uw nieuwe project.