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行业动态

三菱PLC和触摸屏在变压器绝缘层压板热压机控制

发布时间:2019-07-29 10:25 点击数:
  

  通过对变压器绝缘件生产用热压机工作机理和工艺流程的介绍,分析可编程控制器件(PLC)、触摸屏等技术在热压机上使用,使得设备具有控制线路简单、接线方便、可靠性高、故障容易判断等特点,大大提高了生产效率。

  绝缘层压板是变压器的主要绝缘材料之一,热压机是在高温高压条件下压制大型变压器绝缘板的专用设备。通过对热压机工作原理和工艺流程的分析,设计了基于三菱FX2N系列PLC和维纶通触摸屏的热压机电气控制系统。

  热压机的控制分为液压部分控制和加热部分的温度控制,为了提高设备生产率而设计成下顶式液压机,整体为框架结构,有较好的刚性和强度,具有一个中心快速缸和四个顶出工作缸,液压系统采取先进的二通插装阀系统,动作灵敏、可靠、安全且噪声小。

  采用蒸汽进行加热、循环水进行冷却,利用电磁阀控制气路和水路,热电阻测量温度。操作系统采用触摸屏控制和显示,可实现调整、自动两种工作方式。电器控制系统采用三菱PLC和触摸屏。

  热压机有两种工作模式,调整模式和自动控制模式。利用辅助的上料设备把待压制的层压板放到上下放置的5层压板上,就可运行自动控制模式。

  (1)中心缸上顶,控制油泵运行,大流量齿轮泵运行,给中心缸下腔供油,工作缸下腔吸油。

  (2)工作缸上顶,压力达到设点转换压力后,控制油泵运行,大流量齿轮泵运行,给工作缸下腔供油,中心缸下腔吸油。

  (3) 工作缸加压,压力达到设点转换压力后,控制油泵运行,高压柱塞泵运行,给工作缸下腔供油,中心缸下腔吸油。

  (4)热压工件,压力到达按工件面积设定的压力后,转动加热阶段,通过电磁阀给压板通入蒸汽。

  (5)冷却工件,到达热压时间后,转动冷却阶段,通过电磁阀给压板通入冷却水。

  (6)下降阶段,温度下降到设定值并保持一定时间后转到下降阶段,控制油泵运行,柱塞泵运行,给中心缸上腔供油,工作缸上腔吸油。

  (7)结束,碰到下限位后,全部动作结束。在热压阶段和冷却阶段,系统需要保压、补压,压力低于下限,控制油泵运行,高压柱塞泵运行,给工作缸下腔供油,中心缸下腔吸油进行补压,压力高于上限,动作停止进行保压。

  在调整模式,可以在触摸屏上操作各个泵、液压阀、汽路水路的电磁阀;控制上升、下降、补压等动作。

  通过对以上热压机的工艺流程和原理的分析,热压机控制系统主要控制要求如下:

  (1)系统应具有调整和自动控制两种工作方式。调整方式主要在系统维护修理或软件调试时使用;在正常生产过程中,一般采用自动工作方式。

  (2)在自动控制时突然停电,来电后可以在断电前的状态继续运行。自动控制在热压阶段、冷却阶段、下降阶段可以人为干预进行转换。

  (3)应具有良好的人机界面。通过界面可以输入工艺加工参数、配方数据,显示关键工艺参数、历史数据曲线和实时数据曲线)系统具有故障报警和故障处理功能,故障帮助功能尽可能指导维修人员和操作人员处理问题。

  根据控制要求和控制功能的分析,PLC的机型选用三菱公司的FX2N—64MR为基本单元。FX2N系列PLC是三菱FX系列PLC中功能较强大的机型,具有丰富的软元件资源,提供了多种特殊功能模块,有多种RS—232C、RS­—422、RS—485串行通信模块或功能扩展板以支持网络通信。

  FX2N具有较强的数学指令集,满足数学功能要求很高数据处理。温度检测通过2块FX2N—4AD—PT模拟特殊模块,把共5层的6块压板的6个温度值读到PLC,温度传感器使用3线AD—PT模拟特殊模块可将4路PT100温度传感器的输入信号放大,并将数据转换成12位的可读数据,存储在主处理单元中。摄氏度和华氏度都可读,读数分辨率从0.2到0.3摄氏度或 0.36到0.54华氏度。

  所用的数据传输和参数设置都可以通过FX2N—4AD—PT的软件控制来调整,由PLC的TO/FROM应用指令来完成。液压系统压力测量使用FX2N—2AD模拟输入模块,将压力变送器产生的4到20毫安信号读到PLC, FX2N—2AD模拟输入模块可将2点模拟输入转换成12位的数字值传送到PLC中,模拟输入通道可接受的输入为0到10VDC或0到5VDC的电压输入和4到20毫安的电流输入,使用FROM/TO指令与PLC进行数据传输。

  为了满足人机界面显示的美观、易操作性,获得较理想的人机交互效果,设备选择了三菱公司的触摸屏F940(5.7″)。该型号触摸屏是一种具有高级显示功能、报警处理能力以及PLC顺控程序编辑功能的通用图形操作终端,是一款极受欢迎的标准尺寸的触摸屏。

  它具有操作简单方便、符合人性化等优点。通过触摸屏窗口可以进行配方的编辑、修改和关键工艺参数的设定。同时,通过触摸屏可以进行热压机参数设定、工艺流程、运行状态和报警显示,并且可以形成实时数据曲线和数据报表以供显示和打印。

  本热压机在天威集团绝缘分公司使用,效果良好,满足生产工艺要求。操作者反映热压机操作简单可靠,人机界面良好,帮助信息全面,报警保护功能满足使用维修要求。

  本热压机应用了具有先进水平的新技术、新器件,从而取得了良好的经济效果。电气控制系统采用三菱触摸屏和三菱PLC,极大地减少了线路连接的复杂性,避免了现场可能的各种电磁干扰的影响。经实际运行证明系统可靠性高、稳定性好,产品的自动化水平和生产效率得到显著提高,取得了比较明显的经济效益。




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