PLC和变频调速技术在自动成套焊接中心的应用

　　3.1　PLC系统

　　该系统主要完成横臂伸缩和滚轮正、反向动作的控制，配合交流变频器完成“段速/调速”的相关控制功能;若在“调速 ”状态下，横臂或滚轮可以实现无级调速，并且在焊接启动后，自动启动横臂或滚轮的动作，在焊接过程中可根据焊接规范调节焊接速度;若需要段速焊接时，只要将开关切换到“段速”状态，再在电气控制柜面板上设定各种段速组合，在打开电源后，设定单元上显示:该画面为焊接时的正式画面，“当前组合”可通过“+”，“-”键选择，对每一种组合，对应两个值:当前焊点的长度、焊点的间隔，二者均以时间为单位，以满足不同的焊接速度;右上角的“设定”键，用于切换如下画面:通过该画面设定焊接所需要的焊缝种类，最大可设100种组合，设定完毕，可进行“长度设定”进入焊点参数设定画面:在此画面上设定各种数据，注意单位为0.1s，最后按动“显示”画面回到正常焊接显示画面。PLC系统简图见图2所示。

　　图2 　PLC系统简图

　　3.2　大臂变频器参数设定

　　大臂变频器参数设定如表3所示:

　　表3　大臂变频器参数设定

　　注:设定值带#号的参数为数据保护参数，需在其它参数设定完毕后设置。设定值带＊的参数要第一个设定。第17，18号参数现场设定，除上表所列参数外，其它参数与N2系列使用手册所列出厂设定值一致。

　　3.3　数显表显示值[大臂]

　　数显表显示值[大臂]如表4所示。

　　表4　数显表显示值[大臂]

　　3.3.1　大臂数显值的调节方法

　　调试时，旋动电控箱面板上的RP1多圈电位器旋钮使变频器输出为50Hz，再调节电器箱内RP2多圈电位器，使面板旋动电控箱面板上的数显值与上表所列数显值一致。

　　3.3.2　滚轮数显值的调节方法

　　调试时，旋动电控箱面板上的RP3至最大，然后调节电器箱内的RP4多圈电位器，使面板滚轮数显表的显示值为1000。滚轮的数显范围100-1000[mm]。

　　4、当前应用效果

　　该套自动成套焊接中心自02年投入运行以来，使用效果较好，和传统焊接相比，优势较明显，具体表现在以下几方面:

　　（1）生产效率大大提高

　　直接通过电控箱或遥控箱进行操作，减少现场人为干预，通过统计，生产效率比以前提高近5倍，同时大大减少了现场的操作人员的数量。

　　（2）系统可靠性大大提高

　　由于系统PLC、变频器等均采用进口器件，并经过严格筛选，系统工作几年来一直运行稳定，大大减少设备维护的费用。

　　（3）绿色设计和人性化设计得到充分体现

　　进入二十一世纪后，随着生活水平的提高，人们的环保意识明显增强，绿色设计技术作为一门新兴课题正在各行各业快速应用。正是由于该系统充分利用绿色设计这一先进思想，使得系统投入运行后取得许多事前人们意想不到的效果。

　　（4）产品质量和合格率明显提高

　　应生产工艺需要，通过系统设定好参数后，生产过程严格采用自动控制，避免了人为因素的干扰，从而大大地提高了产品的质量和合格率。

　　（5）工艺控制平稳、稳定

　　系统中采用变频控制，并对系统参数实行最优计算，焊接误差控制在±1%范围内，并能平稳地工作。

　　（6）节能效果显著

　　节能效果显著，经核算，系统中电机功率为5.5kW，实际工作中，采用变频调速功率只达到55～60%之间，平均每台可节省功率2.0 kW，按300×24=7200h/年台算，这样该系统每年可节省7200×2.0×1=1.44万元/年（按电费1元/ kW. H计算），同时还减少电机启动对电网造成的冲击。

　　5、结束语

　　通过现场多年的使用情况来看:其一，系统的可靠性好，解决了以前立焊的难题;其二，系统的焊接精度高，有效地保证产品的焊接质量;其三，大大提高工作效率，减轻工人的劳动强度，维护了工人的身心健康;其四，节能效果显著;其五，环境污染程度低。总之，该系统自投产以来不但保证了产品的质量和产量，同时又克服了环境污染问题，为企业创造良好的经济效益。