1.前言
铝型材经过挤压成型之后,一般都需要经过表面工艺处理之后,才能作为成品使用。经过阳极氧化电解着色表面处理工艺的铝型材,其表面将得到一层具有良好的耐磨性、耐晒性、耐热性、耐蚀性和色泽稳定持久的氧化膜,被广泛应用在建筑和室内外装饰行业上。
在铝型材阳极氧化电解着色表面处理工艺中,有一道电解着色处理工序,是在铝型材表面阳极氧化工序之后,电泳或封孔工序之前,对需要着色的铝型材进行的一道工序,其原理是在槽体溶液中通过电化学作用使铝型材表面附着某些金属离子,从而显示出某一类的颜色来。不同的槽体溶液配置及工艺方法,铝型材电解着出的色彩效果也不一样,对所要求的着色电源提供的电流或电压的大小、波形及工作时间长短也不同。
其中有一种由日本发明的着色方法称为均匀化着色方法,可在较短的时间里得到效果好、颜色均匀的着色氧化膜。这种着色方法由于生产效率高,成品率高,已在日本广泛应用,目前在国内也正在逐步推广开来。
2.着色电源系统要求
配合均匀化着色方法的着色电源(简称均匀化着色电源)需按规定要求输出电流波形。均匀化着色电源的工作过程是:首先输出正向直流电流(称为P处理)一段时间,然后输出频率为1~30Hz范围内特定值,正负方波占宽比为0.005~0.30内特定值的脉冲电流(称为C处理)一段时间,接着再进行一次C处理(称为C2处理)一段时间,在工厂生产中,C处理常用的频率为5Hz,正负方波占宽比为1:9,C2处理根据工艺的要求来选择可有可无。
均匀化着色电源的主要功能要求如下:
(1)输入电压及范围:三相、频率50Hz、380V±20%;
(2)额定输出电压:±30V~±80V;
(3)额定输出电流:1000A~4000A;
(4)小输出电流:额定输出电流的10%;
(5)输出电流精度:±3%以下;
(6)输出电流纹波:7%以下(在额定电流的30%~内);
(7)入槽静泡时间:可在10~3000s内设定;
(8)P处理时间:可在0~3000s内设定;
(9)P处理与C处理间隔时间:可在10~3000s内设定;
(10)C处理时间:可在0~3000s内设定;
(11)C处理时脉冲周期:200ms(可根据要求在20ms~300ms范围内修改);
(12)C处理时正脉冲宽度:20ms(可根据要求在10ms~100ms范围内修改);
(13)能满足二次C处理的要求;
(14)能满足补色(即再进行C处理)的要求;
(15)有必要的保护措施。
3.着色电源系统组成及工作原理简介
为实现上述的输出波形及满足工艺要求,设计的均匀化着色电源原理如图2所示。均匀化着色电源主要由主回路和控制部分组成。
3.1主回路
主回路包括进线断路器,整流变压器TM,三相全控整流桥A组、B组,电抗器,逆变部分等。整流变压器TM付边采用双绕组的形式,一组Y接法,连到一整流桥A组,另一组Δ接法,连到另一整流桥B组。整流桥各自整流后经电抗器滤波,再逆变,然后并联输出。
当主臂晶闸管V1、V4导通时,电流经电抗器L、主臂晶闸管V1,流向负载,然后从主臂晶闸管V4流回,此时负载承受的是正向电压、电流,当要使负载承受反向电压、电流时,首先应关掉主臂晶闸管V1、V4的控制脉冲,然后控制辅助晶闸管V11、V14导通,使电容C1、C2放电再反向充电,强迫关断主臂晶闸管V1、V4,接着关掉辅助晶闸管V11、V14的控制脉冲,再控制主臂晶闸管V2、V3导通,这时电流经电抗器L、主臂晶闸管V2,流向负载,然后从主臂晶闸管V3流回,此时负载承受的就是反向电压、电流。要使负载从承受反向电压、电流转换到承受正向电压、电流,其原理一样,先关掉主臂晶闸管V2、V3的控制脉冲,然后控制辅助晶闸管V12、V13导通,使电容C1、C2放电再反向充电,强迫关断主臂晶闸管V2、V3,接着关掉辅助晶闸管V12、V13控制脉冲,再控制主臂晶闸管V1、V4导通,就完成了负载从承受反向电压、电流到承受正向电压、电流的转换。主臂晶闸管和辅助晶闸管的导通是通过PLC发出的逆变脉冲来控制的,由于负载承受正向电压、电流向反向电压、电流转换,或由反向转换到正向,都是在极短的时间内完成(一般只有几百个微秒),因此PLC的选型和编程设计将直接关系到整个逆变部分的正常工作和输出波形的准确性。
3.2控制部分
控制部分包括A组、B组整流调节单元,逆变脉冲触发单元,信号接口电路,可编程逻辑控制器PLC和触摸屏等。
A组、B组整流调节单元主要功能是按照PLC发出的给定信号来调节三相全控整流桥输出的电流,其内部包括PI调节电路、移相触发电路、功放电路等。
逆变脉冲触发单元主要是接收PLC的逆变脉冲,对逆变脉冲再进行调制、功放后控制逆变部分的主臂晶闸管和辅助晶闸管准确可靠的导通,从而实现P处理和C处理的波形输出。
信号接口电路主要功能是对各种信号进行整理变换,以满足各个单元对信号的需求。
可编程逻辑控制器PLC选用西门子的S7-200 CPU226 DC/DC/DC和一模拟量扩展模块EM235组成。PLC作为本电源系统的核心控制器件,主要完成下列功能:
(1)开、停机控制;
(2)运行流程控制;
(3)逆变部分晶闸管的导通控制;
(4)整流给定控制;
(5)电源装置状态量的采集;
(6)模拟量采集;
(7)设置、显示参数的计算;
(8)与触摸屏通讯。
模块
用于和时,模拟量模块可到 S7-300。该模块通过 LED 转换和指示输出,实现对编码器的模拟。
该模块可到任何地方(不必遵守插槽规则)。该虚拟模块为未组态的模块预留了一个插槽。稍后安装该模块时,整个组态的机械配置和地址分配均不会更改。
PLC采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。编程的多样性使编程简单、应用面拓展。操作十分灵活方便,和控制变量十分容易。
西门子PLC S7-300系列PLC安装及注意事项
西门子S7-300安装注意事项一) 辅助电源功率较小,只能带动小功率的设备(光电传感器等);
SIMATIC ET 200pro是一种采用高防护等级IP65/66/67的新型模块式 I /O系统,用于机器的无电控柜应用。防护等级为 IP65 的 ET 200pro 电机起动器是 ET 200pro不可分割的一部分。

ET 200pro 电机起动器:安装在宽模块架上的隔离模块、标准型起动器和高性能型起动器
ET 200pro 电机起动器
只需两个型号,大 5.5 kW
所有设置均能由总线进行参数化
全面的诊断信号
支持 PROFIenergy
过载能够通过远程复位来确认
电流不平衡监控
电机堵转保护
发生过载时的急停功能
通过总线传送电流值
电流限值监控
全面支持非循环服务
直接起动器或可逆起动器
电源总线连接可以使用新的 HAN Q4/2 插入式连接器
电机起动器带 Han Q8/0 连接器
导线截面积高达 6 x 4 mm²
每段 25 A(使用跳线插头将电源构成回路 )
在标准和高性能型号(机载 4 DI)
机电开关和电子开关
用于直接启动或带集成平稳起动器功能的电子起动器
作为一种选件,提供 400 V AC 制动触点
可以连接温度传感器(Thermoclick 或 A 型 PTC)
以 PROFIenergy 形式向上位系统提供电机电流,在停机时间内采用 PROFIenergy 关断电机电流
ET 200pro 隔离开关模块
具有开关切断功能的隔离模块用于在设备维修期间安全切断 400 V工作电压,并提供集成群组熔丝保护功能(即:对随后供电的电机起动器进行额外的群组短路保护)。
西门子6DD系列产品6DD1600-0AK0*销售定位:
西门子6DD系列产品6DD1600-0AK0与 SIMATIC S7 相互补充的高性能闭环控制系统
1、可集成在SIMATIC S7-400中 (利用 FM 458, EXM438, 448)
2、所有部件均可与SIMATIC PCS7集成,
3、高速 数字控制系统, 价格/性能比高于 SIMATIC S7
4、可集成在变频器中 (工艺板 -T400)
实现开环、闭环控制、数据采集、通讯等功能
操作方式
其操作方式主要有AUTOMATIC(自动)、JOG(手动)、示教(TEACHIN) 手动输入运行(MDA),自动方式:程序的自动运行,加工程序中断后,从断点恢复运行;可进行进给保持及主轴停止,跳段功能,单段功能,空运转。
轮廓和补偿
840D可根据用户程序进行轮廓的冲突检测、刀具半径补偿的进入和退出策略及交点计算、刀具长度补偿、螺距误差补偿棚测量系统误差补偿、反向间隙补偿、过象限误差补偿等。
安全保护功能
数控系统可通过预先设黄软极限开关的方法.进行工作区域的限制及程序执行中的进给减速,同时还可以对主铀的运行进行监控。
NC编程
840D系统的NC编程符合DIN66025标准(德国工业标准),具有语言编程特色的程序编辑器,可进行公制、英制尺寸或混合尺寸的编程,程序编制与加工可同时进行,系统具备1.5兆字节的用户内存,用于零件程序、刀具偏置、补偿的存储。
PLC编程
840D的集成式PLC*以标准sIMAncs7模块为基础,PLC程序和数据内存可扩展到288KB,u/o模块可扩展副2048个输入/输出点、PLC程序能以*的采样速率监视数据输入,向数控机床发送运动停止/起动等指令。
操作部分硬件
840D系统提供了标准的PC软件、硬盘、奔腾处理器,用户可在WINOOWs98/2000下开发自定义的界面。此外,2个通用接过RS232可使主机与外设进行通信,用户还可通过磁盘驱动器接口和打印机并联接口完成程序存储、读入及打印工作。
显示部分
6、西门子公司提出TIA(Totally IntegratedAutomation)概念,即全集成自动化系统,将PLC技术溶于全部自动化领域。由初发展至今,S3、S5系列PLC已逐步退出市场,停止生产,而S7系列PLC发展成为了西门子自动化系统的控制核心,而TDC系统沿用SIMADYND技术内核,是对S7系列产品的进一步升级,它是西门子自动化系统***,功能的可编程控制器。
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