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MentorII 直流驱动器在飞剪系统中的应用

铝带材横切机组的主要工作是将经冷轧机轧制完毕的铝带材切去头尾、切边、矫直、横切、垛板。主要设备有开卷机、切头剪、圆盘剪、矫直机、飞剪、皮带机、垛板台等。飞剪是其中的关键设备，它在保证剪刃和机列其它设备及带材的速度同步配合的情况下，将平动中的带材按要求的定尺进行高精度的剪切。图1横切机组的主要设备组成简图。

　　1、横切机组电气控制系统
　　针对铝带材横切机组及飞剪的工艺特点，选择高性能的控制元器件是满足控制要求的关键。作为控制核心的PLC，选择的是SIEMENS公司SIMATIC系列；飞剪及其它直流电机的直流驱动单元采用的是C.T公司的MENTOR--Ⅱ系列全数字直流控制装置；飞剪电机选用低惯量电机ZFQZ-280-21B，以保证飞剪的快速启停。
　　1.1 PLC系统介绍
　　PLC采用PROFIBUS总线结构的主从方式，大大地减少了现场电缆及接线工作，同时系统的可靠性也得到较大提高，在圆盘剪操作台和主操作台分别设有ET-200V和S7-215分站，主操作台的设定和显示及圆盘剪开口度测量、垛板台长宽测量等工作由S7-215分站的CPU独立完成。图2是PLC系统配置示意图

　　主CPU是指令丰富、运算速度快的S5-135U系列的928B，它有两个16位微处理器（80186）和一个16位的STEP5处理器（AM29116），其一千条典型用户程序的运行时间只有0.9mS；
　　高速计数模板是IP281，它有两路高计数频率为250kHz的计数通道，9种工作模式及6种中断方式；
　　1.2 直流驱动系统
　　MENTOR--Ⅱ系列全数字直流控制装置具有典型的双闭环控制特性，全数字菜单式参数设定，并可在线调整，可编程的模拟量和开关量输入输出，速度反馈可选择电枢电压、测速发电机和码盘，电流环参数自整定功能，装置自检功能，自带小功率磁场驱动及可配套的磁场控制模块FXM5，可编程选件模板MD29可以实现"中心卷取"等控制功能。
为保证系统工作的快速性，所有直流驱动单元都选用可四象限工作的全数字直流控制装置。其中开卷机还选用了MD29模板进行张力控制。

　　2、飞剪控制系统
　　2.1 工艺情况
　　旋转式飞剪每旋转一圈完成一次剪切，测量辊计长脉冲码盘提供送料辊送过的带材长度情况，剪刃位置检测码盘自动定位，采用"双位置逼近----速度同步"控制方式控制飞剪剪刃加速段的速度，使得剪刃进入咬合的同时，通过的带材长度正好是需要的板材定尺，同时剪刃的水平速度分量正好和带材的速度相等，同步剪切完成后，按照"期望零点减速法"控制飞剪减速，并准确地停在上死点（高速剪切短定尺板材时，飞剪会在合适的切换点从减速切换到加速，继续下一次剪切），从而地完成一次定尺剪切。图3 是飞剪速度控制相关的主要设备及系统构成图。

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