BWS伺服系统无感伺服注塑机节能改造方案.docx

BWS伺服系统无感伺服注塑机节能改造方案我国已持续近两年的电力供给短缺的现象，到2004年形势更加严重，上半年出现拉闸限电的省市区已经到达24个。今年上半年，电力需求受9.7%GDP增长拉动，继续高速增长，并呈工业用电继续保持快速增长，高耗电行业用电增长居高不下的特征。而电力供给才能那么增加有限，出现持续供给缺乏的场面，致使电力供需矛盾紧张，缺电范围和持续缺电地区进一步扩大。对于塑料制品行业来讲，电耗是其消费本钱的主要局部，而注塑机是塑料制品厂的主要能耗设备之一，注塑机的能耗成为注塑行业降低本钱，进步产品竞争力的有效途径。目前绝大多数的注塑机都属于液压传动注塑机，液压传动系统中的动力由电机带动油泵提供。在注塑周期经过中的变化，注塑机在不同工序下需要的流量和压力不同，必须依靠流量阀和压力阀调节不同工序所须的流量和压力不同，以及负荷变化很大，由于定量泵不可调节输出功率，因此多余的能量只能在挡板，油路泄露，油的温升中消耗，加剧了各种阀的的磨损，又造成油温过高，电机噪音过大，以及机械寿命缩短等现象。并且通常在设计电机的容量比实际需要高出很多，存在大马拉小车的现象，造成电能的在量浪费。因此注塑机节能改造，对于减少能源费，进步竞争才能具有重要意义。二、工作原理塑料注射成型是利用三种状态固态-液态-固态，借助于注塑机和模具成型出所需要的塑料制品。尽管所有的注塑机不尽一样，但注塑机的工作流程根本是一样。如图一所示，大致可分为七道工序：锁模、射胶、保压、溶塑、冷却、开模、顶针顶针进、顶针退、射座退等。每一动作的完成都有时间、压力、速度、位置等几个参数的精妙配合，也就是讲在某一位置的位移都有相应的压力和速度，且在不同的位置和时间内其压力和速度都是可变的。同时每一动作完成后发出终止信号传送给程序控制器，程序控制器收到信号后才发出执行下一动作的指令。每一道工序都需要用不同的工作压力和流量，除了高压锁模、射胶及溶塑动作需要较大压力外，其它工序都工作在很小压力下，其压力和流量是靠压力比例阀和流量比例阀来调节，通过调节压力比例阀和流量比例阀的开启度来控制压力和流量大小。三、系统配置：1.无感伺服控制框架流程图2.无感伺服改造原理图:无感伺服节能改造施工简单,无需更换原注塑机系统的任何部件,其改造方式兼顾了变频节能改造的简单易行,具体如下列图示:无感伺服改造原理图由图可以看出,该系统保存了原来注塑机的电控系统不变,可以实现工频和节能状态两种运行方式自由切换,多方位的知足了客户的需求.1.对于比例流量阀的处理:如上图所示,外接48V3A电源和一中间继电器比照例流量阀进展工频技能形式转换。工频时：KA10不动作，流量信号F+经KA10的常闭点1-5流经比例流量阀，再经KA10常闭点2-6，伺服驱动器信号端子流入注塑机控制器F-，形成完好完好回路，实现比照例阀开合度的控制。节能状态：当处于技能状态运行时，伺服输出端子Y1动作，KA10吸合，外部48V3A电源经KA10的3，4常开端子和比例阀形成回路，该回路电流一直维持在1A，所以比例阀一直处于最大开合度状态；同时注塑机流量信号F+经过KA10吸合的常开点1-3，40欧姆电阻，常开点2-4，经伺服驱动器信号端子后流入注塑机控制器F-形成回路，当F+,F-两端电压在0-48v变化时，其回路电流恰好在0-1A变化，进而实现对伺服控制器的速度控制。2.运行控制及速度补偿：接线步骤：1)先将驱动器24V和PLC端子上的短接片去掉。2)将YCM接入伺服驱动器端子PLC.3)判定注塑机YCM是注塑机控制电源24v的正端还是负端，假如是正端就将注塑机控制器24V电源负端经过节能状态时吸合接触器的常开触点后接入伺服驱动器X1.假如是负端就将注塑机控制器24V电源正端经过节能状态时吸合接触器的常开触点后接入伺服驱动器X14)将注塑机控制器对应的锁模，开模等输出信号分别接入伺服驱动器控制端子X2-X5.运行控制信号：当转换到节能状态时，该接触器吸合，24V电源经驱动器内部后，回到其公共端YCM形成回路，驱动器开场运行；当转换到工频状态时，接触器触点断开，切断了该工作回路，驱动器停顿运行。运行控制及速度补偿原理图速度补偿：当出现某一个工序工作压力和流量不是时，单独对该工序进展速度补偿，进而使电机在整个变化的负荷范围内能量消耗到达所需的最小范围，并确保电机平稳、准确地运行、即保证产品质量又节约电能，真正做到经济实用。例如，当锁模时力度不够，而其它工序都正常工作时，可以通过该方式对锁模工序单独补偿。只需在伺服控制器内部，翻开补偿功能，并设置好补偿速度，当进入锁模工序时，注塑机控制器，锁模端子Y81输出24v电压，给外接的继电器KA1,当KA1吸合时，伺服控制器X2端子有效，就可以按照X2端子对应的补偿速度进展补偿，进而知足锁模所需压力。四、参数调试由于该无感伺服驱动器是专为注塑机节能开发研制的，只需根据电机功率校正加减速时间和翻开关闭速度补偿功能即可，调试简单方便。五、系统优点伺服无感矢量是适用于注塑机节能与自动化改造的专用控制节能，采用优良的控制策略使其具有较快的动态响应，先进的电流限制技术和硬件优化设计，使产品具有超强的过载才能，能保证在负载频繁波动的情况下，正常工作。并具有以下优点：1.高可靠性：完善的可靠性设计方案：如冗余设计，降额设计等，所有元器件全部采用工业或者军工等级，关键元器件全部采用进口元件，如英飞凌模块、BHC电容、IXYS整流桥等。关键电路全部采用高集成度厚膜IC，进而保证整机的可靠性；2.软启动功能：使用伺服无感矢量节能改造后，用无感伺服控制启动功能将使启动电流从零开场，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电的要求延长了设备和模具的使用寿命3.改造简单，节电率高：保存注塑机原有控制方式油路不变，采用先进的微电脑控制技术，使定量泵变为节能型变量泵，注塑机液压系统与整机运行所需要的功率匹配，无高压节流溢流能量之损失，进步油泵电机功率因素至0.96以上，节电率一般达20%60%；且无需更换原注塑机系统任何部件，改造本钱低廉。4保持原注塑工艺不变，消费效率不变：在不改变原工艺参数的情况下，利用转速补偿功能，即可到达原工艺的消费要求；由于该无感伺服系统采用优良的控制策略，先进的电流限制技术和硬件优化设计，使其具有高速的动态响应才能，理论测试不会引起消费效率下降。5.超强的过载才能和完善的EMC设计：无感伺服控制采用先进的控制算法和独特的限流技术，确保在注塑经过中，能承受起启停重载的冲击而不跳闸，以确保消费经过的连续性。完善的EMC设计:无感伺服控制采用完善的EMC设计方案，内部布局优化设计，采用多种EMI对策，确保对注塑机电气系统的干扰减小到最小，保证其工作的稳定性。