專利名稱：波紋管成型機的電氣控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電氣控制設(shè)備，具體涉及一種大口徑波紋管成型機的電 氣控制設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著市政建設(shè)的發(fā)展，大口徑排水、排污管道的市場也在迅速擴大。目 前，波紋管成型機已成為管道行業(yè)中的重要設(shè)備。波紋管成型機的控制不同于普通成型機 的速度控制，而是復雜的多軸運動控制。波紋管成型機的電氣控制設(shè)備有許多種。長期以 來大部分廠家都采用兩種控制方式，其一 PLC+變頻器的運動控制系統(tǒng)，即PLC完成邏輯功 能，變頻器完成速度運動控制功能；其二，PLC+伺服驅(qū)動器的控制系統(tǒng)，即PLC完成邏輯運 算以及數(shù)據(jù)處理功能，驅(qū)動器完成位置與速度運動控制的全部功能。但是兩種控制方式對 于高速數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)同步和精確控制等方面均存在很多的問題，且第二種的獨立式的控 制，也導致電氣控制設(shè)備價格偏高。實用新型內(nèi)容為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型提供一種運動控制精 度高且運行穩(wěn)定的波紋管成型機的電氣控制設(shè)備。為實現(xiàn)此目的，本實用新型的技術(shù)方案如下一種波紋管成型機的電氣控制設(shè) 備，其特征在于其以機架上可配多種接口的控制器模塊SIM0TI0N D為控制核心，還包 括通過工業(yè)以太網(wǎng)與SIM0TI0N D連接用于編程和調(diào)試的PC/PG ；通過西門子工業(yè)現(xiàn)場 總線PR0FIBUS-DP與SIM0TI0N D連接的人機界面接口模塊；通過西門子工業(yè)現(xiàn)場總線 PR0FIBUS-DP與SIM0TI0N D連接，用于數(shù)字量I/O擴展的接口模塊；通過DRIVE-CLIQ總線 與SIM0TI0N D連接的驅(qū)動單元各模塊及電機編碼器；驅(qū)動單元中整流模塊將進線連接的 動力電源整流成直流輸出連接至各電機模塊，電機模塊接受整流模塊直流供電，逆變成交 流輸出至電機。所述的人機界面接口模塊為MP 277。所述的電機為伺服電機。所述的控制器模塊SIM0TI0N D425。所述的接口模塊為IM153接口模塊。采用上述技術(shù)方案后，本實用新型解決了現(xiàn)有電氣控制設(shè)備因PLC與執(zhí)行系統(tǒng)對 于高速數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)同步和精確控制等方面存在的大量問題，既可以大量減少低壓電器 元件的使用，簡化復雜的接線配置，降低故障率，提高設(shè)備的運動控制精度又能夠保證其運 行穩(wěn)定性。本實用新型的位置修正功能、原點定位功能、其它波紋管成型機所不具備的四個 伺服電機組成的同步控制功能等等，使得本實用新型具有精度高、系統(tǒng)響應(yīng)快、管材成型速 度快、節(jié)能、系統(tǒng)運行穩(wěn)定、系統(tǒng)無故障運行時間長等優(yōu)點。


圖1是本實用新型的電路原理框圖具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的說明。如圖1所示，本實用新型以控制器模塊SIM0TI0N D為控制核心，該SIM0TI0N D模 塊機架上可配多種接口，如工業(yè)以太網(wǎng)、PROFIBUS-DP、DRIVE-CLIQ等。通過工業(yè)以太網(wǎng)，PC/PG與SIM0TI0N D連接，用于編程和調(diào)試；通過西門子工業(yè)現(xiàn)場總線PR0FIBUS-DP或工業(yè)以太網(wǎng)，人機界面接口模塊MP277與SIM0TI0N D連接，對本實用新型進行數(shù)據(jù)與功能設(shè)定；通過西門子工業(yè)現(xiàn)場總線PR0FIBUS-DP，用于數(shù)字量I/O擴展的ET200MIM153接口 模塊與SIM0TI0N D連接。IM153接口模塊是一個接口模塊，提供一個站地址，讓SIM0TI0N D可以在整個設(shè)備中找到數(shù)字量。本實用新型中數(shù)字量輸入與輸出有控制伺服的運行狀態(tài) 與相關(guān)的檢測開關(guān)及某些手動動作等功能。通過DRIVE-CLIQ總線，驅(qū)動單元各模塊及電機編碼器與SIM0TI0N D連接。本實 用新型的驅(qū)動單元中有整流模塊和電機模塊，其中整流模塊將進線連接的動力電源整流成 直流輸出連接至各電機模塊，電機模塊接受整流模塊直流供電，逆變成交流輸出至電機。實 施例中整流模塊選擇SLM電源模塊，數(shù)字量I/O擴展的ET200M IM153接口模塊電源選擇PS 307電源模塊，電機模塊選擇單軸電機模塊，電機選擇SIEMENS伺服電機，共選用4個。本實用新型實施例中SIM0TI0N D采用SIM0TI0N D425模塊，SIM0TI0N D425采 用一體化的連接電纜和集成化的安裝方式，減少柜內(nèi)安裝體積。由于采用集成方式，只采 用一個主的整流單元即可以給四個電機模塊提供直流電壓，然后由各自獨立的逆變裝置控 制。SM0TI0N D425提供內(nèi)部通訊的DRIVE-CLIQ通訊接口，該接口適用于SIM0TI0N D425和 SINAMICS伺服電機模塊之間的通訊，伺服電機編碼器反饋信號等，通訊速度可達到100M， 可輕松實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)同步。同時提供了若干高速數(shù)字量輸入、輸出通道，可以連接對速度響 應(yīng)要求高的信號，實現(xiàn)最快響應(yīng)。SIM0TI0N D425外部電機電纜和編碼器電纜全部采用高 IP等級的專用連接頭，用戶在使用過程中直接將電纜接頭插到相應(yīng)的接頭上擰緊相應(yīng)的螺 絲即可。與人機數(shù)據(jù)交換模塊顯示屏的連接既可以采用PROFIBUS DP也可以采用以太網(wǎng)連 接方式，對于用戶來說簡單方便。由四個伺服電機組成的控制單元，使本實用新型能提供高精度的同步控制方式。 由于設(shè)備運行軌跡的特殊要求，各個電機必須保證絕對的同步，也要求萬一設(shè)備出現(xiàn)故障， 導致位置嚴重錯誤的情況下，可以在任意位置進行位置修正，使其能夠在不拆卸模塊的基 礎(chǔ)上，設(shè)備可以重新運行。而在其它波紋管成型機的控制設(shè)備中，均沒有此項功能。成型機運動的一個周期為主軸為旋轉(zhuǎn)軸，不停的向正方向旋轉(zhuǎn)帶動模塊的正向 運動，設(shè)備前后各有一個直線軸，分別起到分開模塊和合進模塊的功能，側(cè)翼為模塊被分開 后的輸送軸，將分開的模塊再次輸送到合模位置，以完成下一個合摸運動的過程。該運動過 程必須有準確的位置定位，否則設(shè)備設(shè)備會因為無法完成運動路線而碰撞或者擠死，而且 模塊為鑄鋁結(jié)構(gòu)，錯誤碰撞對其損害非常嚴重。針對上述控制要求，可以采用SIM0TI0N提 供的標準多軸CAM曲線同步功能對四個伺服電機進行精確位置同步控制。本實用新型的具體電路均為常規(guī)電路，此處不再贅述。
權(quán)利要求一種波紋管成型機的電氣控制設(shè)備，其特征在于其以機架上可配多種接口的控制器模塊SIMOTION D為控制核心，還包括通過工業(yè)以太網(wǎng)與SIMOTION D連接用于編程和調(diào)試的PC/PG；通過西門子工業(yè)現(xiàn)場總線PROFIBUS DP與SIMOTION D連接的人機界面接口模塊；通過西門子工業(yè)現(xiàn)場總線PROFIBUS DP與SIMOTION D連接，用于數(shù)字量I/O擴展的接口模塊；通過DRIVE CLIQ總線與SIMOTION D連接的驅(qū)動單元各模塊及電機編碼器；驅(qū)動單元中整流模塊將進線連接的動力電源整流成直流輸出連接至各電機模塊，電機模塊接受整流模塊直流供電，逆變成交流輸出至電機。
2.如權(quán)利要求1所述的波紋管成型機的電氣控制設(shè)備，其特征在于所述的人機界面 接口模塊為MP 277。
3.如權(quán)利要求1所述的波紋管成型機的電氣控制設(shè)備，其特征在于所述的電機為伺 服電機。
4.如權(quán)利要求1所述的波紋管成型機的電氣控制設(shè)備，其特征在于所述的控制器模 土夬為 SIM0TI0N D425。
5.如權(quán)利要求1所述的波紋管成型機的電氣控制設(shè)備，其特征在于所述的接口模塊 為IM153接口模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種波紋管成型機的電氣控制設(shè)備，其以機架上可配多種接口的控制器模塊SIMOTION D為控制核心，還包括通過工業(yè)以太網(wǎng)與SIMOTION D連接用于編程和調(diào)試的PC/PG；通過西門子工業(yè)現(xiàn)場總線PROFIBUS-DP與SIMOTION D連接的人機界面接口模塊及用于數(shù)字量I/O擴展的接口模塊；通過DRIVE-CLIQ總線與SIMOTION D連接的驅(qū)動單元各模塊及電機編碼器；驅(qū)動單元中整流模塊將進線連接的動力電源整流成直流輸出連接至各電機模塊，電機模塊接受整流模塊直流供電，逆變成交流輸出至電機。本實用新型既可以大量減少低壓電器元件的使用，簡化復雜的接線配置，降低故障率，提高設(shè)備的運動控制精度又能夠保證其運行穩(wěn)定性。
文檔編號G05B19/418GK201654540SQ20092028739
公開日2010年11月24日 申請日期2009年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月7日
發(fā)明者蘭云龍, 孔德放, 孫瑞蓮, 薛坤, 許志勝 申請人:大連三壘機器股份有限公司