西门子6ES7212-1BB23-0XB8参数介绍中国能源需求的急剧增长打破了中国长期以来自给自足的能源供给格局。随着市场对能源的需求逐渐加大，进一步新能源开发的愿望也愈渐强烈，太阳能光伏产业成为了时代需求下的一个新兴产业。 太阳能光伏板组建是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以硅制成的薄身固体光伏电池组成。硅片是半导体和光伏领域的主要生产材料。硅片多线切割技术是目前世界上较先进的硅片加工技术，它不同于传统的刀锯片、砂轮片等切割方式，也不同于先进的激光切割和内圆切割，它的原理是通过一根高速运动的钢线带动附着在钢丝上的切割刃料对硅棒进行摩擦，从而达到切割效果。在整个过程中，钢线通过十几个导线轮的引导，在主线辊上形成一张线网，而待加工工件通过工作台的下降实现工件的进给。硅片多线切割技术与其他技术相比具有效率高、产能高和精度高等优点，是目前采用广泛的硅片切割技术。硅片多线切割机如图1所示。 图1 硅片多线切割机1 系统概述 多线切割机对于控制系统的可靠性，实时性要求较高，为保证加工质量，需要对切割过程中的钢丝张力进行控制。准确控制张力值，减小张力的波动是多线切割机的一项关键技术，对于提高加工质量及切割过程中不断线以及提高设备的可靠性具有重要意义。 为减小张力的波动，线轮排线的质量对其有重要影响。线轮的钢丝线排布整齐，以及线轮卷径变化小都能够提高张力控制精度，减小切割过程中的张力波动；反之，如果线轮的钢丝线排布不整齐，线轮卷径变化大则会使切割时张力波动增大，甚至造成钢丝断线，设备不能正常工作。 通过对于多线切割机工作过程中的线轮布线的研究和缝隙，我们采用了台达PLC控制器及台达A2伺服组成的布线控制系统实现对于线轮的排线控制，通过对0.16mm直径的钢线进行实际切割，表明其工作稳定可靠，排线整齐，钢丝线张力波动小。已经在新研制的300mm多线切割机中得到应用。 2 系统配置 2.1 ASD-A2-0721-M 控制器 台达A2系列高解析智能伺服是台达电子凭借多年的伺服研发经验于2009年推出的新一代伺服系统，其设计引入了欧系高端伺服智能化的理念和控制架构。大幅提升了产品的性能和应用价值。ASD-A2-0721-M控制器如图2所示。 图2 ASD-A2- 0721—M 控制器该款产品主要具备四大特点。，20bit高解析编码器，可以提供1280000ppr的更高定位精度；第二，内含CANopen接口，高速度可以到1Mbps；第三，内含伺服By-pass功能，可以实现命令信号逐级传递不衰减，轻松构造一主多从的控制架构；后，高响应和共振抑制可以满足各类机械环境。 2.2 现场总线-DVPCOPM-SL 采用CANopen现场总线作为通讯介质，主要为了实现多从站大量数据高速通信响应和提高通讯稳定性。与传统Modbus通讯协议比较，CANopen总线通讯协议有质的飞跃，数据通讯不再受到Modbus轮询方式的制约，大大提高了主从站之间的大量数据通讯响应速度和稳定性。 28SV左侧高速并行接口连接CANopen总线主站模块DVPCOPM-SL，A2伺服通过CANopen总线与28SV主机的总线接口相连接。SV PLV通过DVPCOPM-SL主站模块与CANopen网络相连，DVPCOPM-SL主站模块负责PLC与总线上其它从站的数据交换，DVPCOPM-SL主站模块负责将PLC的数据传送到总线上的从站，同时从总线上各个搜集返回的数据，传回PLC，实现数据交换。 2.3 PLC 28SV提供左侧并列式高速扩展，可扩充应用多样的网络模块如以太网、DeviceNet、ProfiBus、CANopen以及模拟量、温度模块等，以实现即时控制要求。多可以连接16台特殊扩展模块，主机内建200KHZ四轴独立脉冲输出。程序容量16K，指令执行速度02.4。 2.4 排线控制系统 线轮驱动电机和排线电机使用台达A2伺服控制系统控制ECMA伺服电机，该伺服系统控制精度高，动态性能好，可以满足线轮速度控制和排线机构位置控制的要求。使用台达DVP28SV PLC控制器通过CANopen现场总线与A2伺服系统进行数据通讯，对伺服系统进行控制并获取状态信息。 DVP28SV PLC控制器通过现场总线每10ms发送控制数据控制A2各伺服电机的运动并读取各电机的状态数据。在多线切割机工作过程中，通过读取线轮电机的编码器数据，获取线轮的转动圈数，由于线轮的出\入线点的位置和转动圈数满足函数关系，利用PLC控制器计算，可以完成对于出\入点位置的定位。 通过以上分析，可以输出多线切割机的收\放线轮排线操作步骤 （1）在多线切割机工作前，先移动排线机构，将对其准线轮出\入线点的位置； （2）使用编码器测量装置测得线轮出入点的初始位置； （3）根据收放线轮的排线情况确定线轮的排线方向； （4）根据线轮的初始位置及线轮的排线方向，确定线轮布线时的初始位置。 （5）在多线切割机工作时，通过对线轮电机编码器测得线轮工作时的转动圈数，即可以得到多线切割机工作过程中的出入点位置。控制排线电机驱动横移架台移动到指定点，不断跟踪放线轮的出线点位置，并控制收线轮入线点的位置，使得线轮的排线整齐。 3 结论 台达的PLC及伺服产品在多线切割机上的应用，经过长时间的加工实验表明该方法排线整齐，均匀性好，且控制说法简单，控制可靠性高，完全满足多线切割机高速单向及往复运动的线轮排线，已经在多线切割机上得到了应用塑料制品具有使用方便，倒入热水不软化、不渗透，而且颜色多样、重量轻便、不易摔坏等特点，在生活中较常用到。 固相成型是塑料成型加工的新技术，它的特点是将结晶聚合物的塑料片材加热到结晶溶融温度以下，经模具型芯拉伸、压缩空气修饰定型，制成塑料薄壁容器。 聚丙烯(PP)塑料的成型是近年来国外竞相发展的技术。由于具有耐高温蒸煮、阻湿、价廉等优点，以PP为基材的多层阻隔性食品容器发展极快，已成为食品容器的重要发展方向。生产用以各种流质、半流质食品充填后封口、杀菌、消毒的一次性塑料容器市场前景十分广阔，各地正在迅速普及使用。 塑料制杯机结构及原理 塑料杯热成型机简称制杯机。 塑料制杯机主要构成为：放置成型材料的片卷架、塑片导入输送系统、塑片加热区域、制品成型剪切机构、液压系统、压缩空气、冷却水输送系统等，废料收卷架和电气箱。主要适合的材料是PP、PS、PET、PVC、ABS等，适用的塑片宽度510~700mm，设备大成型面积为650×390mm，大成型深度120mm。 根据模具的不同可制成不同形状的产品，以下为其中两款产品。电气结构 根据图4可看到电气部分的具体构成。总的来看，首先，共用到20路温控回路，台达的DTE可实现，但因为选型的原因，此设备没有用上台达的温控器。其次，电加热电路的通断使用固态继电器。后，变频器控制输送链轨道电机为5.5kW。链条输送的控制精度要求小于1mm，负载端转轴有一编码器，PLC的高速输入点读取编码器的反馈脉冲进行定位处理。工作流程 如图人机操作所示，设备工作流程分为以下几点： （1）温控加热：设备的重要功能组成部分。热成型过程中，根据产品的加工要求，温度会随时改变。这就要求温度要可控，能快速并且准确的升温。在升温过程中，温度不能超过5℃的过冲。共有20路的温区，每个温区有独立的加热及温度传感器。以下列出前面7路的温度控制画面。其中的开关为每一路可独立操作。 每路温控在使用或在使用过程中出现较大偏差时，都需要重新执行一次PID整定。如下图整定的操作画面，其中每一路可单独整定。因为选型上的原因，此设备的温度控制器为非台达产品，与台达HMI通过RS485通讯进行控制。 （2）动作过程。“合模”、“冲剪”与“开模”为液压站控制液压缸动作，目前用得较为广泛的是凸轮带动这三个动作。但已有向液压发展的趋势，因为相对凹轮机构，液压控制较为灵活及轻便，可以提高生产能力。 （3）如图操作画面所示，在每个动作都有一个“上限”与“下限”的设定，功能为设置这个动作在摸拟的凸轮机构的某个角度动作。因为此类设备传统的操作方式为凸轮机构，“合模”、“冲剪”与“开模”的动作都在凸轮的一周期内动作，而凸轮机构带动一个编码器反馈凸轮当前的角度，其它动作都可以自由定义在凸轮的任意角度动作。 此设备使用液压缸代替了凸轮，但操作方式仍要求类似凸轮的操作方式，因此这里在PLC内部做了一个摸拟凸轮的操作方法，具体时间、方法如下：首先，设备加工速度为30模/分钟，即每模需耗时2秒，即2秒内设备的一个动作流程都要动作完成，这样，PLC及液压缸响应精度都和设备的加工速度有关系。 其次，2s/3600=5.5ms，用PLC内部定时器来摸拟凸轮的角度，精度为5.5ms/度，即如果设备要达到30模每分钟的加工速度，PLC的扫描周期必须小于5.5ms，才能保证PLC的输出对各个环节控制的准确性。后，人机界面上所示的上限和下限设置为角度，对应为PLC内部的计时，即可以在计时的范围内设置上述的所有动作。例：拉伸设置上限为70度，下限为60度，PLC内部处理顺序为：设备每个动作周期开始时就用一个定时器开始计时，拉伸动作为60-70度处动作，即为当机器动作周期333.3ms(60×2s/3600)-388.8(70×2s/3600)时，就通过Y点输出拉伸的动作。通过对PLC的程序进行优化，扫描周期控制在5ms以内，设备的加工速度能达到32模/分钟的加工速度。 总结 目前制杯机使用的温控及控制器，主要供应品牌为贝加莱。台达机电产品此次在热成型行业的一个尝试，基本功能达到客户的要求，目前运行良好。(end)