变频器在钢板定尺剪切机床中的应用

变频器在钢板定尺剪切机床中的应用 本文叙述的“钢板定尺剪切机床”是一种简称，实际上是由四个分部组成的组合机床，全称为“(金属卷板)开卷、校平、纵横剪切、落料生产线”(参见图 1)。作者采用三菱变频器、三菱 PLC、三菱触摸屏和欧姆龙旋转编码器等器件，组成生产线的自动控制系统，在兼顾横剪精度和生产效率的前提下，利用PLC的高速计数功能和变频器的多段速控制功能，有效地控制校平辊和压辊的启动、运行、降速、爬行和准确停车，从而实现了金属板材的高效自动定尺剪切。整个自控系统的造价仅为交流伺服系统造价的1/6～1/5，不失为一种高性价比的定位控制系统。 钢板定尺剪切机床自控系统的配置 钢板定尺剪切机床自动控制系统配置如图 1所示，设备清单如下。 图 1 钢板定尺剪切机床自动控制系统配置 (1) 校平机变频器：三菱 FR-A540-30K-CH(多功能矢量控制型)； (2) 校平机变频器配套制动单元和制动电阻：加能电子 ICP-DR-1s制动单元、23Ω /3kW制动电阻； (3) 输送机变频器：三菱 FR-E540-2.2K-CH(简易矢量控制型)； (4) PLC：三菱 FX2N-32MR-001(输入 16点、输出 16点)； (5) 触摸屏：三菱F930GOT-BWD-C(4.4英寸、STN蓝白屏)； (6) 旋转编码器：欧姆龙E6H-CWZ6C(中空轴型、分辨率：2500p/r、集电极开路输出、24VDC)。 钢板定尺剪切机床自控系统关键器件的选型及安装 1 校平机变频器及配套器件的选型 校平机电气拖动的作用主要是驱动校平轧辊运动，其阻力矩等于轧辊和钢板之间的摩擦力和轧辊半径的乘积。在这里，轧辊的半径是恒定不变的，摩擦力的大小也与转速无关，这是典型的恒转矩负载机械特性，因而选用三菱FR-A540-30K变频器。三菱A540型变频器除了具有先进的磁通矢量控制特性外，还具有多段速控制功能、“柔性脉宽调制”功能和调速范围宽等优良特性。 因三菱原装的制动单元和制动电阻价格较贵，故外配深圳加能电子公司采用加拿大技术生产的器件，其电阻能耗制动单元具有短路保护、全电压自动跟踪、全程噪声过滤、使用普通电阻等功能和特点。 2 PLC和旋转编码器的选型 三菱FX2N型PLC是FX系列小型PLC中运算速度最快的机型：每条基本指令运算速度为0.08μ s,每条应用指令运算速度为 1.52至几百 μ s。作者为另一台剪切机床配置自控系统时曾采用过 FX1N型PLC，其每条基本指令的运算速度为为 0.55~0.7μ s,每条应用指令运算速度为 3.7至几百 μ s。与FX1N型PLC相比，FX2N型PLC运算速度快，指...