一、 簡(jiǎn)述

　　疊裝系數(shù)測(cè)試儀是在硅鋼生產(chǎn)中必不可少的檢測(cè)儀器，本裝置主要用于硅鋼片的疊裝系數(shù)測(cè)定。本測(cè)試儀是在吸收國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)之上，根據(jù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際要求，為測(cè)量硅鋼片疊裝系數(shù)而專門設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。配合托料系統(tǒng)加裝一套自動(dòng)循環(huán)送料裝置，可自動(dòng)完成試樣的放置和回收。所有數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算機(jī)作相應(yīng)處理從而完成整個(gè)測(cè)量工作，大大提高了采集和工作效率。測(cè)試儀的常用接口主要有如下幾種：RJ-45接口RJ-45接口是以太網(wǎng)為常用的接口，RJ-45是一個(gè)常用名稱，指的是由IEC（60）603-7標(biāo)準(zhǔn)化，使用由國(guó)際性的接插件標(biāo)準(zhǔn)定義的8個(gè)位置（8針）的模塊化插孔或者插頭。RS-232接口RS-232-C接口（又稱EIARS-232-C）是目前常用的一種串行通訊接口。它是在1970年由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DCE）之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個(gè)25個(gè)腳的DB25連接器，對(duì)連接器的每個(gè)引腳的信號(hào)內(nèi)容加以規(guī)定，還對(duì)各種信號(hào)的電平加以規(guī)定。

　　二、技術(shù)要求

　　1. 應(yīng)加荷重范圍0—10KN;疊層高度0—25mm

　　2. 測(cè)定

　　附加載荷：壓強(qiáng)（1.00±0.05） MPa。

　　疊層高度：測(cè)定值的±0.2%

　　3. 測(cè)定試樣：

　　愛普斯坦方圈試樣： 30㎜×300㎜；

　　4. 測(cè)試用電氣及機(jī)械部件

　　1）各種低壓電氣部件均采用國(guó)際。

　　2）壓力傳感器采用國(guó)際，測(cè)定范圍 0—10KN， 0.001KN。

　　3）用于傳動(dòng)的機(jī)械部件采用國(guó)際。

　　5. 厚度測(cè)試尺

　　1） 生產(chǎn)廠家：日本三豐。

　　2） 測(cè)定范圍 0—25mm， 測(cè)定0.01mm;

　　3） 通訊機(jī)能：計(jì)算機(jī)自動(dòng)讀取測(cè)量數(shù)據(jù)。

　　6. 主要測(cè)試功能

　　1） 需要測(cè)試的試樣信息為上位機(jī)傳來的信息，也可手工登記試樣信息。多余的信息可刪除。

　　2） 試樣的重量由計(jì)算機(jī)自動(dòng)從電子秤讀取數(shù)據(jù)，為±0.1% 。

　　3） 試樣的寬度由計(jì)算機(jī)自動(dòng)從寬度測(cè)試尺讀取數(shù)據(jù)，為±0.1㎜。也可手工輸入寬度數(shù)據(jù)。

　　4） 自動(dòng)進(jìn)樣。

　　7. 疊裝系數(shù)的測(cè)定

　　1）壓強(qiáng)為（1.00±0.05） MPa，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)設(shè)定。

　　2）壓力設(shè)計(jì)成具有壓力標(biāo)準(zhǔn)可修改的功能。

　　3）自動(dòng)進(jìn)行載荷設(shè)定，具有壓力超限報(bào)警保護(hù)功能。

　　4）自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)定和疊裝系數(shù)的計(jì)算，數(shù)據(jù)可自動(dòng)上傳給上位機(jī)，并可用打印機(jī)打印。

　　5）操作界面根據(jù)用戶習(xí)慣采用表格形式，分為微機(jī)操作和觸摸屏操作兩個(gè)部分，均可獨(dú)立操作互不影響。

　　8. 標(biāo)樣測(cè)試

　　具有單獨(dú)的標(biāo)樣測(cè)試畫面，且可預(yù)先輸入標(biāo)樣數(shù)值及上下限數(shù)據(jù)，對(duì)超出上下限的測(cè)試結(jié)果予以警示。

　　9. 數(shù)據(jù)處理：

　　1）測(cè)量數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中，并可隨時(shí)調(diào)用。

　　2）所有測(cè)量數(shù)據(jù)都能轉(zhuǎn)換成Excel格式文件。

　　3）具有打印、查詢、統(tǒng)計(jì)分析功能。

　　10. 網(wǎng)絡(luò)通訊功能：

　　1）本計(jì)算機(jī)須接入局域網(wǎng)，與上位機(jī)之間具有雙向通訊功能。本計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫格式必須滿足用戶實(shí)際要求，并且根據(jù)用戶實(shí)際數(shù)據(jù)庫情況進(jìn)行配置。

　　2）上位機(jī)發(fā)送的信息日后可能會(huì)發(fā)生變化，應(yīng)預(yù)留日后易于修改的格式。

　　11. 故障報(bào)警功能

　　設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)該具有自診斷功能，顯示故障大致部位及引起故障的原因和排除方法。

　　三、系統(tǒng)配置

　　1 、硬件組成

　　電源模塊 VIPA 207-1BA00 2 塊

　　CPU + DP 主站 VIPA 214-2BM02 1 塊

　　模擬量輸入模塊 VIPA 231-1BD53 1 塊

　　通信模塊 VIPA 240-1BA20 2 塊

　　開關(guān)量輸入模塊 VIPA 221-1BF00 1 塊

　　開關(guān)量輸出模塊 VIPA 222-1BF00 1 塊

　　開關(guān)量入/出模塊 VIPA 223-1BF00 1 塊

　　操作面板 EVIEW MT501T 1 個(gè)

　　驅(qū)動(dòng)裝置 EDP200 PA 2 套

　　伺服電機(jī) KINCO 23S31 2 臺(tái)

　　2 、軟件組成

　　編程軟件 SW-873（WinPLC7） 1 套

　　伺服組態(tài)軟件 ECO2WIN 1 套

　　組態(tài)軟件 EasyBuilder500 1 套

　　升降、測(cè)厚電機(jī)均采用伺服電機(jī)，驅(qū)動(dòng)器采用KINCO的系列EDP200 PA,操作和生產(chǎn)工藝參數(shù)顯示采用EVIEW的MT-501T觸摸屏，全線控制采用VIPA公司的200V PLC構(gòu)成。PLC = Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器，一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。是工業(yè)控制的部分。PLC實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同。

　　四、各系統(tǒng)簡(jiǎn)介

　　1. 升降的位置控制

　　升降用于試樣寬度檢測(cè)。電機(jī)是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。電動(dòng)機(jī)也稱（俗稱馬達(dá)），在電路中用字母“M”（舊標(biāo)準(zhǔn)用“D”）表示。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機(jī)械的動(dòng)力源。發(fā)電機(jī)在電路中用字母“G”表示。它的主要作用是利用機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，目前常用的是，利用熱能、水能等推動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子來發(fā)電，隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的日趨成熟，風(fēng)電也慢慢走進(jìn)我們的生活。電機(jī)采用交流伺服電機(jī)加伺服驅(qū)動(dòng)器控制。升降速度、位置由速度電位器通過MT-501T送入VIPA 214 CPU，再通過DP網(wǎng)由VIPA 214 CPU加到ED200 PA上。

　　驅(qū)動(dòng)器類型：ED200 PA，0.4KW

　　設(shè)定：

　　P6040=06（停）或1F（運(yùn)行）

　　P6060=3

　　P6081=1000

　　P6083=100

　　P60FF=0.8

　　P60F601=8000

　　P60F602=50

　　P60F606=10

　　2. 測(cè)厚位置和速度控制

　　由于測(cè)厚速度需根據(jù)壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)速度（U=K ＊ D ＊ 1/P）。

　　其中U：測(cè)厚速度，K：修正系數(shù)，D：兩極板距離，P：讀取的壓力值。

　　測(cè)厚位置通過旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)定，其信號(hào)通過驅(qū)動(dòng)器的DP 口送入VIPA 214DPM PLC，PLC測(cè)量高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值即為測(cè)厚位置。

　　壓力設(shè)定通過MT-501T設(shè)定，在運(yùn)行中不斷讀取壓力值P并送入PLC。

　　早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller,PLC），它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種采用微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的工業(yè)控制裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程序控制器簡(jiǎn)稱PLC,plc自1966年美國(guó)數(shù)據(jù)設(shè)備公司（DEC）研制出現(xiàn)，現(xiàn)行美國(guó)，日本，德國(guó)的可編程序控制器質(zhì)量?jī)?yōu)良，功能強(qiáng)大。PLC將上述兩個(gè)參數(shù)相乘（壓力的倒數(shù)）并乘以相應(yīng)的修正系數(shù)（根據(jù)機(jī)械變速比決定），需要注意的是，由于測(cè)厚電機(jī)在使用過程中需要高速換向，因此當(dāng)收到換向信號(hào)時(shí)，電機(jī)需要高速的降速和升速過程，ECOSTEP200 PA需外接制動(dòng)電阻。

　　測(cè)厚驅(qū)動(dòng)器類型：ED200 PA，0.75KW

　　設(shè)定：

　　P6040=06（停）或1F（運(yùn)行）

　　P6060=3

　　P6081=3000

　　P6083=100

　　P60FF=1.5

　　P60F601=8000

　　P60F602=50

　　P60F606=25

　　五、系統(tǒng)功能介紹

　　1、啟動(dòng)，自檢，復(fù)位，待料。

　　2、放置被測(cè)試樣至送料器。

　　3、送料器送入被測(cè)試樣。

　　4、送料器將被測(cè)試樣送入轉(zhuǎn)料叉。

　　5、轉(zhuǎn)料叉將被測(cè)試樣翻轉(zhuǎn)90度。

　　6、轉(zhuǎn)料叉將被測(cè)試樣送至預(yù)定位置。

　　7、托料叉上行，托起被測(cè)試樣。

　　8、托料叉將被測(cè)試樣送至測(cè)寬位，轉(zhuǎn)料叉退出。

　　9、被測(cè)試樣進(jìn)行寬度測(cè)試。

　　10、寬度測(cè)量完畢，將被測(cè)試樣送入電子稱料叉，進(jìn)行稱重。

　　11、重量測(cè)試完畢，托料叉上行，將被測(cè)試樣送至疊裝系數(shù)測(cè)試位。

　　12、標(biāo)準(zhǔn)壓塊與測(cè)量平板將被測(cè)試樣壓緊，進(jìn)行疊裝系數(shù)測(cè)試。

　　13、疊裝系數(shù)測(cè)試完畢，托料叉上行，轉(zhuǎn)料叉進(jìn)入。

　　14、托料叉將被測(cè)試樣置入轉(zhuǎn)料叉后退至待料位。

　　15、轉(zhuǎn)料叉退出，將被測(cè)試樣翻轉(zhuǎn)90度平行于操作平臺(tái)。

　　16、送料器將被測(cè)試樣送出轉(zhuǎn)料叉。

　　17、取走被測(cè)試樣，待料。

　　七、設(shè)計(jì)特點(diǎn)

　　1、電工鋼疊裝系數(shù)的測(cè)量方法由傳統(tǒng)的垂直下壓方式改變?yōu)樗椒较蚶瓌?dòng)加壓，提高了測(cè)量。

　　2、垂直伺服系統(tǒng)采用托料叉承載試樣，使試樣放置方便，安全，可靠。

　　3、在托料系統(tǒng)上方加裝測(cè)寬裝置，在托料系統(tǒng)下方加裝稱重裝置，稱重和測(cè)量疊裝系數(shù)三項(xiàng)工作，使儀器功能具有可擴(kuò)展性，大大提高了生產(chǎn)效率。

　　4、配合托料系統(tǒng)加裝一套自動(dòng)循環(huán)送料裝置，可自動(dòng)完成試樣的放置和回收。

　　5、預(yù)留了全自動(dòng)生產(chǎn)線的機(jī)械接口和電氣接口，使自動(dòng)送料循環(huán)系統(tǒng)可在硅鋼片試樣的系列檢測(cè)流程中與其他檢測(cè)裝置銜接，從而為生產(chǎn)線上前后設(shè)備的連接提供了方便。

　　八、綜述

　　該測(cè)試儀從二OO六年初投入使用至今，各個(gè)性能指標(biāo)完全滿足對(duì)硅鋼片的疊裝系數(shù)測(cè)定要求，不僅能完成自動(dòng)進(jìn)料、定位、加壓、測(cè)量、復(fù)位、退料等工序，而且具有試樣自動(dòng)測(cè)量寬度和測(cè)厚功能，不用人工干預(yù)。其臥立側(cè)壓式的創(chuàng)新設(shè)計(jì)減少了壓頭自重所致的測(cè)量誤差，提高了測(cè)量，并增加了自動(dòng)測(cè)寬測(cè)厚系統(tǒng)，故障率低、維護(hù)簡(jiǎn)單，大大提高了數(shù)據(jù)采集和工作效率。