GEFRAN注塑机控制系统.ppt

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1、Jan-2008,1,注塑机控制系统,Mar.16.2009 Daniel,Jan-2008,2,革新 2009 产品革新 硬件 产品革新 软件 服务革新 完备的技术支持和服务团队 中国分公司 新工厂已投入使用，中国客户的强大后盾,Jan-2008,3,Jan-2008,4,VEDO三大系列：TL，ML，HL 满足不同应用需求,1，产品革新之：硬件,Jan-2008,5,*GTC：现有GEFRAN控制系统,Jan-2008,6,2，产品革新之：软件,开发环境从 TEAM-SEVEN-GAB（Gefran Automation Builder）-GF_PACK INJECTION（全新注塑机控制

2、软件包）,页面组态 Java 控件闭环回路 C+代码动作逻辑 Ladder 梯形图动作逻辑 OpenPCS(IEC 1131编程语言),Jan-2008,7,功能简介：10 段注射曲线，10 段保压曲线 96 路 PID 温度控制，用户自由组态温区，热流道控制 8组中子，8组吹气，中子全周期自由组态，无须再为特殊中子程序烦恼 多国语言同时在线 中文，英文，意大利文，西班牙文，俄罗斯文，韩文等 蓄能器，欧规12/67 质量控制 SPC 肘节式/两板式/直压式开合模控制 页面实时截屏，存入USB USB 存取数据，USB 程序安装或升级（方便售后服务）连接至本地局域网，远程监控，实现工厂自动化 集

3、成伺服节能机的压力闭环控制-压力环快速响应，过冲小-能同时控制 多个泵,Jan-2008,8,Jan-2008,9,Jan-2008,10,Jan-2008,11,GEFRAN 全电动解决方案,绝对值编码器,Resolver,控制软件,控制面板,实时以太网IO,伺服驱动器,GDnet确定性实时以太网=高速刷新,Jan-2008,12,Slide 12,Jan-2008,13,Slide 13,Jan-2008,14,GDNET 确定性的工业以太网,Jan-2008,15,基于物理层协议 100 BaseT(100 Mbps高速以太网)同步传输协议，主站驱动固定频率，例如一个GILOGIKII

4、节点 100 微秒 系统抖动误差(高优先权事件引起的延时)近于 0网络上所有节点的数据等时刷新远程I/O数据本地化模块自动识别，网络自诊断,标准的以太网硬件100 Mbps1个毫秒之内机器的状态监控已经 历了十个循环周期事件识别及执行的时间延迟为 0 机器控制的过程数据瞬间刷新数据传输不会造成任何网络延时 更换相同的I/O模块不需重新配置,Jan-2008,16,1,2,GILOGIK II 家族的（node）节点结构,底部母板+网关网桥模块+总线通讯模块+远程 I/O模块,1:2,4,8,12,18 槽底部母板，可轻易安装于DIN导轨或控制盘支架上。2:所有模块通过母板将IO信息传递给位于最

5、左边的控制单元。,Jan-2008,17,GILOGIK II 远程I/O系列（带网桥模块）,R-ETH100:GDNet 以太网桥 R-ETM100:Modbus TCP以太网桥 R-SW5:5口以太网关转发器 R-SW5-SA:独立安装的5口以太网关转发器*R-C3:3通道高速计数，编码器脉冲输入 R-E16:16路数字量输入 R-U8/U16:8/16路数字量输出 R-A/D8:8路可编程模拟量输入 R-TC8:8路温度输入TC J,K 2通道RTD 2,3,4 线制 16路数字量输出 1路脉冲计数输入 R-D/A:4,8,16路模拟量输出10V R-BUSx:2,4,8,12,18槽底

6、部母板 所有模块光电隔离*24v电源供给，适用于距离超过100米的情况，非母板安装，可置于控制柜的任何地方。,Jan-2008,18,传统的基于现场总线的控制方式,全电动机型:现场总线解决方案,Jan-2008,19,传统解决方案的缺陷PLC内部的速度产生器和位置控制模块每间隔 2ms(T 周期)向驱动器刷新发送设定速度。,全电动机型:现场总线解决方案,恒速运行时不会产生问题。但是瞬间加减速时，设定速度每隔一次刷新时间就会产生一个阶跃。,Jan-2008,20,传统解决方案的缺陷下图分别是加减速时，速度环曲线和电流环曲线的波形记录，以及速度产生阶跃时的放大波形。每一次速度阶跃变化都会导致电流环

7、产生一次抖动，从而直接导致输出扭矩抖动。这种现象长期发生会导致电机发热，振动，和机器噪音。,全电动机型:现场总线解决方案,Jan-2008,21,GEFRAN的Interpolator（软件位置插补）控制方案,全电动机型:现场总线解决方案,Jan-2008,22,优点:改善轴速度曲线，从而改善电机电流和扭矩。机器性能改善 速度产生器的刷新时间可以延长，可以同时控制多个轴的运动,全电动机型:现场总线解决方案,速度曲线产生器每 2ms/4ms向驱动器刷新设定位置值，以及走完这个位置曲线所需要的起始速度和结束速度。三阶位置插补软件（3 Order Interpolator）将位置设定值细分为一个一个

8、的步骤，一个细分步骤每 250 微秒执行一次，从而保证运动曲线的连续性。,Jan-2008,23,Gefran 软件插补控制方案下图是使用了插入器后记录的速度环曲线和电流环曲线的波形，以及速度产生阶跃时的放大波形。可以看到，当速度产生变化时，特别是在速度斜坡拐点处，扭矩电流的曲线相对就更为平滑，线形。因此，就算电机瞬间加减速（比如50ms），电流和扭矩波形曲线也得到了很好的改善。,全电动机型:现场总线解决方案,Jan-2008,24,全电动机型:现场总线解决方案,全电动机型:高速注射 GEFRAN的方案是.注射速度从原先的 300 500 mm/s 逐渐提升至 800 1000 mm/s为了达

9、到这样的性能，GEFRAN的方案是注射单元配备2至3个同步电机，由XVY驱动器驱动，机械上由皮带轮连结。XVy-EV 驱动器主站接收PLC发过来的速度值和位置值，同时将扭矩设定值发送给XVy-EV驱动器从站，保证同步带载。,Jan-2008,25,PLC 内部快速 PID 功能，刷新电机速度(周期时 间=1ms)，从而构建压力闭环和背压闭环，.V/P切换没有延时 改善机械摩擦的影响 位置控制和压力控制的保压方式自动切换 减少压力过冲现象,全电动机型:现场总线解决方案,注射速度，保压压力与背压闭环控制,Jan-2008,26,XVy-EV 伺服驱动器,主要特点:控制算法是专对无刷同步电机的(和带

10、反馈信号的异步电机)电源 3x 230Vac 480Vac 功率范围最多达到 1.5MW 最多有 19 点可编程数字量输入和14 数字量输出 最多4 路模拟量和 4 路模拟量输出 高过载性能(150%-180%过载60s,瞬间过载能力200%-250%)反馈输入信号:Resolver 正余弦编码器 数字增量和正弦编码器-绝对值编码器 EnDat,SSI and Hyperface 支持CANopen,Devicenet,和 GDnet 现场总线接口(12+12 交换字 数据刷新时间 250微秒)软示波功能PLC 完全基于 IEC 61131-3(5 编程语言)环境XVy-EV WH 多种冷却方式，风冷，水冷，穿墙式,XVy-EV伺服驱动器用于控制无刷同步电机，在全电动机器中用来控制模板，注射，储料和脱模的高性能驱动器。,