PLC和變頻調(diào)速技術在自動成套焊接中心的應用

　　3.1　PLC系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)主要完成橫臂伸縮和滾輪正、反向動作的控制，配合交流變頻器完成“段速/調(diào)速”的相關控制功能;若在“調(diào)速 ”狀態(tài)下，橫臂或滾輪可以實現(xiàn)無級調(diào)速，并且在焊接啟動后，自動啟動橫臂或滾輪的動作，在焊接過程中可根據(jù)焊接規(guī)范調(diào)節(jié)焊接速度;若需要段速焊接時，只要將開關切換到“段速”狀態(tài)，再在電氣控制柜面板上設定各種段速組合，在打開電源后，設定單元上顯示:該畫面為焊接時的正式畫面，“當前組合”可通過“+”，“-”鍵選擇，對每一種組合，對應兩個值:當前焊點的長度、焊點的間隔，二者均以時間為單位，以滿足不同的焊接速度;右上角的“設定”鍵，用于切換如下畫面:通過該畫面設定焊接所需要的焊縫種類，最大可設100種組合，設定完畢，可進行“長度設定”進入焊點參數(shù)設定畫面:在此畫面上設定各種數(shù)據(jù)，注意單位為0.1s，最后按動“顯示”畫面回到正常焊接顯示畫面。PLC系統(tǒng)簡圖見圖2所示。

　　圖2 　PLC系統(tǒng)簡圖

　　3.2　大臂變頻器參數(shù)設定

　　大臂變頻器參數(shù)設定如表3所示:

　　表3　大臂變頻器參數(shù)設定

　　注:設定值帶#號的參數(shù)為數(shù)據(jù)保護參數(shù)，需在其它參數(shù)設定完畢后設置。設定值帶＊的參數(shù)要第一個設定。第17，18號參數(shù)現(xiàn)場設定，除上表所列參數(shù)外，其它參數(shù)與N2系列使用手冊所列出廠設定值一致。

　　3.3　數(shù)顯表顯示值[大臂]

　　數(shù)顯表顯示值[大臂]如表4所示。

　　表4　數(shù)顯表顯示值[大臂]

　　3.3.1　大臂數(shù)顯值的調(diào)節(jié)方法

　　調(diào)試時，旋動電控箱面板上的RP1多圈電位器旋鈕使變頻器輸出為50Hz，再調(diào)節(jié)電器箱內(nèi)RP2多圈電位器，使面板旋動電控箱面板上的數(shù)顯值與上表所列數(shù)顯值一致。

　　3.3.2　滾輪數(shù)顯值的調(diào)節(jié)方法

　　調(diào)試時，旋動電控箱面板上的RP3至最大，然后調(diào)節(jié)電器箱內(nèi)的RP4多圈電位器，使面板滾輪數(shù)顯表的顯示值為1000。滾輪的數(shù)顯范圍100-1000[mm]。

　　4、當前應用效果

　　該套自動成套焊接中心自02年投入運行以來，使用效果較好，和傳統(tǒng)焊接相比，優(yōu)勢較明顯，具體表現(xiàn)在以下幾方面:

　?。?）生產(chǎn)效率大大提高

　　直接通過電控箱或遙控箱進行操作，減少現(xiàn)場人為干預，通過統(tǒng)計，生產(chǎn)效率比以前提高近5倍，同時大大減少了現(xiàn)場的操作人員的數(shù)量。

　?。?）系統(tǒng)可靠性大大提高

　　由于系統(tǒng)PLC、變頻器等均采用進口器件，并經(jīng)過嚴格篩選，系統(tǒng)工作幾年來一直運行穩(wěn)定，大大減少設備維護的費用。

　?。?）綠色設計和人性化設計得到充分體現(xiàn)

　　進入二十一世紀后，隨著生活水平的提高，人們的環(huán)保意識明顯增強，綠色設計技術作為一門新興課題正在各行各業(yè)快速應用。正是由于該系統(tǒng)充分利用綠色設計這一先進思想，使得系統(tǒng)投入運行后取得許多事前人們意想不到的效果。

　　（4）產(chǎn)品質量和合格率明顯提高

　　應生產(chǎn)工藝需要，通過系統(tǒng)設定好參數(shù)后，生產(chǎn)過程嚴格采用自動控制，避免了人為因素的干擾，從而大大地提高了產(chǎn)品的質量和合格率。

　?。?）工藝控制平穩(wěn)、穩(wěn)定

　　系統(tǒng)中采用變頻控制，并對系統(tǒng)參數(shù)實行最優(yōu)計算，焊接誤差控制在±1%范圍內(nèi)，并能平穩(wěn)地工作。

　?。?）節(jié)能效果顯著

　　節(jié)能效果顯著，經(jīng)核算，系統(tǒng)中電機功率為5.5kW，實際工作中，采用變頻調(diào)速功率只達到55～60%之間，平均每臺可節(jié)省功率2.0 kW，按300×24=7200h/年臺算，這樣該系統(tǒng)每年可節(jié)省7200×2.0×1=1.44萬元/年（按電費1元/ kW. H計算），同時還減少電機啟動對電網(wǎng)造成的沖擊。

　　5、結束語

　　通過現(xiàn)場多年的使用情況來看:其一，系統(tǒng)的可靠性好，解決了以前立焊的難題;其二，系統(tǒng)的焊接精度高，有效地保證產(chǎn)品的焊接質量;其三，大大提高工作效率，減輕工人的勞動強度，維護了工人的身心健康;其四，節(jié)能效果顯著;其五，環(huán)境污染程度低。總之，該系統(tǒng)自投產(chǎn)以來不但保證了產(chǎn)品的質量和產(chǎn)量，同時又克服了環(huán)境污染問題，為企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益。