- DB (Data Block): Miền chứa cỏc dữ liệu được tổ chức thành khối Chương trỡnh cú thể truy nhập miền này theo từng bit (DBX ), byte ( DBB ),
3.1.SƠ ĐỒ KHỐI CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG MÁY CUỘN DÂY ĐỒNG
ỨNG DỤNG HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐỒNG TỐC CHO MÁY CUỘN DÂY ĐỒNG
3.1.SƠ ĐỒ KHỐI CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG MÁY CUỘN DÂY ĐỒNG
CHO MÁY CUỘN DÂY ĐỒNG
3.1. SƠ ĐỒ KHỐI CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG MÁY CUỘN DÂY ĐỒNG ĐỒNG
Hệ thống đồng bộ tốc độ trong mỏy cuộn dõy đồng
Mỏy cuộn dõy đồng sử dụng trong cỏc nhà mỏy sản xuất dõy đồng hoặc cỏc cơ sở phõn phối dõy đồng, mục đớch sử dụng của mỏy là:
- Cuốn những lụ dõy đồng từ những lụ cuộn dõy đồng (hoặc sợi đồng khụng theo lụ cuộn) khụng xếp theo lớp( cuốn tự do) thành cuộn dõy xếp theo lớp.
- Cuốn dõy đồng từ lụ cuộn to thành những cuộn dõy đồng nhỏ xếp theo lớp. Cuộn thành cuộn dõy đồng nhỏ nhằm mục đớch chớnh là phõn phối cho thị trường dõn dụng.
Giới thiệu cụng nghệ mỏy cuộn dõy đồng:
3 6 5 7 4 9 8 12 14 13 11 10 1 2 15
75
Giải thớch:
1. Lụ nhả
2. Động cơ lụ nhả 3. Con lăn phụ trước
4.Con lăn điều khiển độ căng dõy 5. Sensor bỏo căng dõy
(Proximity)
6. Sensor bỏo trựng dõy (Proximity)
7. Con lăn phụ sau
8. Trục vớt dẫn hướng dõy 9. Sensor biờn trỏi (Proximity) 10.Sensor biờn phải (Proximity) 11.Động cơ điều khiển dẫn
hướng 12.Lụ cuộn
13.Động cơ lụ cuộn
14.Encoder vớt dẫn hướng 15.Encoder lụ cuộn
- Để chuẩn bị cho mỏy chạy, người vận hành lắp lụ nhả, lụ cuộn và luồn dõy từ lụ nhả qua cỏc con lăn điều khiển căng-trựng, vớt dẫn hướng rồi định vị vào lụ cuộn. Đặt cỏc tham số điều khiển như: Đường kớnh dõy, tốc độ gúc lụ cuộn, tổng độ dài dõy cuộn vào lụ cuộn…(Cỏc tham số điều khiển được nờu rừ ở cỏc mục dưới).
- Lụ nhả (hoặc trường hợp cuốn trực tiếp từ sợi đồng khụng theo lụ) cú nhiệm vụ cấp dõy đồng sang cho lụ cuộn.
- Con lăn điều khiển căng trựng và cỏc sensor bỏo căng trựng làm nhiệm vụ bỏo trạng thỏi quỏ căng hoặc quỏ trựng về bộ điều khiển để điều chỉnh tốc độ của lụ nhả nhằm trỏnh đứt dõy.
- Vớt dẫn hướng dõy làm nhiệm vụ hướng dõy vào lụ cuộn sao cho dõy xếp thành lớp khụng chồng chộo lờn nhau.Việc dõy bị chồng chộo lờn nhau là bị lỗi, cụng nhõn vận hành phải theo dừi để phỏt hiện lỗi này.
- Ba động cơ được điều khiển bởi ba biến tần. Tốc độ hệ thống chớnh là tốc độ gúc của lụ cuộn. Để trỏnh đứt dõy thỡ tốc độ dài của lụ nhả và tốc độ tịnh tiến của vớt dẫn hướng dõy (dẫn hướng để xếp dõy theo lớp) phải bỏm theo tốc độ dài của lụ cuộn. Khi lớp dõy cuốn vào lụ cuộn tăng lờn thỡ tốc độ dài của lụ cuộn cũng tăng lờn. Sự thay đổi này được Encoder lụ cuộn phản hồi về bộ điều
76
khiển. Tốc độ thực của vớt dẫn hướng được Encoder vớt dẫn hướng phản hồi về. Cơ cấu phản hồi của lụ nhả đơn giản hơn với 2 sensor bỏo căng, trựng.
- Encoder lụ cuộn cú 2 chức năng là:
+ Phản hồi tốc độ gúc thực của lụ cuộn ( dựa vào tốc độ gúc, đường
kớnh dõy và số lượt dõy ta tớnh được tốc độ dài thực của lụ cuộn).
+ Phản hồi vị trớ ( độ dài ) dõy thực đó cuộn vào lụ cuộn. Việc phản hồi (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
là 2 chiều tiến lựi vỡ khi cú lỗi xảy ra, hệ thống cần quay ngược lại để khắc phục lỗi, lỳc này độ dài dõy phải trừ đi.
- Encoder vớt dẫn hướng cú 1 chức năng là bỏo tốc độ thực của vớt dẫn hướng để bộ điều khiển đồng tốc với tốc độ dài của lụ cuộn.
- Khi mỏy bắt đầu hoạt động:
+ Lụ cuộn, lụ nhả và vớt dẫn hướng cựng chạy đồng thời.
+ Cỏc con lăn phụ và con lăn điều khiển căng-trựng là cỏc con lăn bị động sẽ quay theo chuyển động của dõy. Khi sensor bỏo căng cú tớn hiệu, tốc độ của lụ nhả được tăng và ngược lại, nếu sensor bỏo trựng cú tớn hiệu thỡ tốc độ của lụ nhả được giảm lờn để đảm bảo dõy khụng bị đứt.
+ Dõy qua hệ thống điều chỉnh độ căng thỡ được vớt dẫn hướng điều chỉnh dõy sao cho cuộn vào lụ cuộn thành từng vũng cạnh nhau bắt đầu từ bờn phải sang bờn trỏi. Khi gặp sensor biờn trỏi thỡ động cơ vớt đảo chiều để xệp lượt dõy ngược lại từ trỏi sang phải.Ngược lại khi gặp sensor biờn phải động cơ vớt lại đảo chiều, cứ thế xếp cỏc lớp đồng lờn nhau.Encoder lụ cuộn xẽ đo độ dài dõy cuộn được, khi đủ độ dài mỏy sẽ dừng và bỏo hiệu cho người vận hành lấy sản phẩm ra.
+ Encoder vớt dẫn hướng đo tốc độ và liờn tục điều chỉnh tốc độ theo tốc độ dài của lụ cuộn để đảm bảo dõy đồng được xếp đều theo lớp.
Bài toỏn điều khiển cụng nghệ mỏy cuộn dõy đồng:
Đõy là mỏy cuộn dõy đồng sợi nhỏ vỡ vậy mỏy cần phải làm với độ ổn định cao, đạt được độ chớnh xỏc điều chỉnh theo yờu cầu thực tế, độ tin cậy
77
cao. Xuất phỏt từ yờu cầu thực tế này, mỏy cuộn dõy đồng được thiết kế gồm hai phần điều chỉnh tốc độ: Điều chỉnh tốc độ động cơ vớt dẫn hướng luụn bằng với tốc độ động cơ lụ cuộn theo phương phỏp điều chỉnh tần số nguồn, điều chỉnh tốc độ lụ nhả bỏm tương đối theo tốc độ động cơ lụ cuộn.
Sơ đồ chức năng của mỏy cuộn dõy đồng
Màn hỡnh điều khiển tại chỗ
Bộ điều khiển trung tõm
Biến tần lụ nhả Biến tần vớt dẫn hướng Biến tần lụ cuộn Cỏc proximity OUT PUT IN PUT Động cơ lụ
nhả Động cơ vớt dẫn hướng Động cơ cuộn
Hỡnh 3.2. Sơ đồ chức năng của của hệ thống mỏy cuộn dõy đồng
Như đó trỡnh bày ở trờn yờu cầu điều khiển hệ thống mỏy cuộn dõy đồng gồm hai phần: Một là điều khiển động cơ vớt dẫn hướng đồng bộ tốc độ với động cơ lụ cuộn bằng bộ điều chỉnh PID mềm tich hợp trong PLC, bộ PID này điều khiển biến tần theo phương phỏp vecto khụng gian. Hai là điều khiển động cơ lụ nhả bỏm tương đối động cơ lụ cuộn bằng chương trỡnh điều khiển thụng thường khi cỏc sensor cảm ứng lực căng dõy đồng bỏo về bộ điều khiển PLC, nếu độ căng trựng của dõy vượt quỏ giới hạn cho phộp lỳc này PLC sẽ điều chỉnh tốc độ động cơ lụ nhả. Vậy để xõy dựng được hệ thống mỏy cuộn dõy đồng như mong muốn thỡ cần phải tớnh toỏn chọn cỏc bộ điều khiển PID tối ưu cho động cơ vớt dẫn hướng đồng thời tiến hành lựa chọn cỏc thiết bị cú tớch hợp đầy đủ cỏc chức năng đó được cơ sở chương 2 phõn tớch để hệ thống làm việc nhịp nhàng ổn định hơn.
78
Từ sơ đồ hỡnh 3.2 ta thấy để xõy dựng cấu hỡnh hệ thống mỏy cuộn dõy đồng cần phải cú một số thiết bị chớnh được lựa chọn như sau: