收放卷计算公式(FB封装)控制V90伺服

百科   2024-08-16 07:32   山东  
可编程逻辑控制器(PLC)在工业自动化中被广泛用于控制各种机械设备,包括收卷机。收卷机主要用于将生产线上连续的材料(如纸张、薄膜、金属带等)卷绕成卷。使用PLC控制收卷机可以实现精确的速度控制、张力控制以及位置控制,确保材料在收卷过程中的质量和效率。

以下是PLC控制收卷机的基本步骤和组件:

  1. 传感器和编码器

  • 速度和位置传感器用于检测材料的移动速度和位置。

  • 张力传感器监测材料上的张力,以保持恒定的张力水平。

  • PLC编程

    • PLC通过读取传感器数据,根据预设的程序进行逻辑运算和控制决策。

    • 编程通常涉及PID(比例-积分-微分)控制算法,用于调整电机速度,以保持所需的张力或速度。

  • 驱动器和电机

    • 驱动器接收来自PLC的信号,控制电机的速度和扭矩。

    • 电机驱动收卷轴旋转,卷绕材料。

  • 人机界面(HMI)

    • HMI允许操作员监控和控制机器状态,设置参数,如收卷速度、张力目标值等。

  • 安全系统

    • 包括急停按钮、安全门开关等,确保在紧急情况下能够立即停止机器。

  • 通信网络

    • PLC可能与工厂的其他设备或上位机系统通过通信网络连接,以便于集中监控和数据交换。

  • 维护和故障诊断

    • PLC系统可以记录运行数据和故障信息,便于维护人员进行分析和故障排除。


    一、卷径计算具体方法

    外半径R,内半径r,料的厚度h。

    通过以上3个参数,可以求得几个输出参数,其中剩余卷径surplus_R是最为核心的参数。下面将进行详细解释,以帮助大家理解。

    由输入的3个参数可以求得料的层数n:

    n = ( R - r ) / h(核心公式)

    其中R为外半径,r为内半径,h为料的厚度(常见的比如0.07mm,7个丝)。

    在编程的时候,每转一圈层数减1,可知剩余层数surplus_layer:

    surplus_layer = n - 1

    知道了料的剩余层数surplus_layer ,可以求得剩余半径surplus_R:

    surplus_R = surplus_layer * h + r(核心公式)

    由微积分思想、卷的同心圆模型(不必纠结推导过程)可得以下公式

    卷的总长度:

    2πnr+πn^2*h(核心公式)

    其中n为圈数。

    (*

    放卷计算  ******电机每转一圈执行一次放卷计算程序********  西门子SCL语言

    *)

    IF #开始 THEN

    #运行中继 := 1;

    END_IF;

    IF #停止 THEN

    #运行中继 := 0;

    END_IF;

    IF #运行中继 = 1 THEN

    #pi := 3.1415926;   //圆周率

    #R_TRIG_Instance(CLK := #电机旋转一圈运行标志位,

    Q => #标志位);

    IF #标志位 THEN

    #放卷层数 := (#外半径 - #内半径) / #材料厚度;  // 计算放卷还有多少层

    #放卷剩余层数 := #放卷层数 - 1;  // 剩余层数

    #剩余半径 := #放卷剩余层数 * #材料厚度 + #内半径;  //剩余半径

    #总长度 := 2 * #pi * #放卷层数 * #内半径 + #pi * SQR(#放卷层数) * #材料厚度;  //总长度

    #剩余长度 := 2 * #pi * #放卷剩余层数 * #内半径 + #pi * SQR(#放卷剩余层数) * #材料厚度;   //剩余长度

    #本次使用长度 := #总长度 - #剩余长度;   //本次使用长度

    #累计放卷长度 := #本次使用长度 + #累计放卷长度;

    #外半径 := #剩余半径;   //更新半径

    END_IF;

    (*

    放卷频率计算

    *)

    (* #放卷频率 := (#电机每圈的脉冲数 * #目标拉料的线速度) / (2 * #pi * #外半径); *)

    END_IF;

    二、西门子FB块封装 

    三、收卷计算(厚度累计法)
    (*

    厚度累积法卷径计算

    *)

    #pi := 3.1415926;

    #R_TRIG_Instance(CLK:=#转一圈标志位, // 电机每转一圈触发一次

    Q=>#触发标志位);

    IF #触发标志位 THEN //卷径计算

    #卷径的层数 := #卷径的层数 + 1;

    #外卷径 := #卷径的层数 * #物料厚度;

    #单次累计卷径长度 := 2 * #pi * #卷径的层数 * #收卷机滚筒内半径 + #pi * SQR(#卷径的层数) * #物料厚度;

    END_IF;

    #扭矩输出 := #外卷径 / 2 * #张力输入;

    四、西门子FB块封装 

    五、主流程(部分程序)

    六、网络组态


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