基于采用英威腾人机界面、PLC、变频器全集成对木工封边机的技术设计

一、综述

根据木工封边机的技术要求，英威腾采用人机界面、PLC控制系统、变频器全集成方案，具体方案示意图请参见图一。

PLC控制系统与人机界面之间采用标准的modbus协议，控制系统与变频器之间主要采用多段速的控制方式，同时通过英威腾PLC独有的N：N通讯，读取必要的变频器状态信息。

另外，根据英威腾工程师的经验，对现有的电气安装情况提出了一些建议，希望能对设备稳定性提供一些帮助。

图一： 封边机系统示意图

二、 系统描述

1. 控制系统

人机界面采用英威腾VF系列触摸屏，10寸彩色产品性价比较高，具备很好的人机交互功能。

PLC控制系统采用英威腾控制器IVC1系列，该产品具有极高的性价比，与VF以及英威腾变频器组成完美的小型自动化产品解决方案。

⒉ 现有的封边机各工位靠行程开关的信号延时动作，不仅安装调试不方便，在最终客户现场环境比如电压的波动，机械的磨合等都可能造成传送带的速度有波动，这样各工位的动作也多少会受到影响，理论每次的动作都存在一定的误差范围，所以一般的封边机也分高中底三种速度，因此触摸屏上也要对应三种不同速度的延时参数。

现在采用英威腾的方案：增加一个编码器，减掉原有的七个行程开关。用编码器走绝对位置控制。这样不仅控制更精确也节约安装调试时间，降低机械的故障率。

三、关于电气安装方面的建议

根据英威腾工程师的 经验，针对现有电气安装情况，特地提出如下三方面的改进建议，希望能对设备的稳定提供帮助。

1.多个安装板之间没有很好的连接

通常当两个设备相互间有信号连接，同时又各自在不同地点接地，如果两个接地点之间存在地电位差，就会产生地环路干扰。也就是共模干扰。如图二所示：

图二： 共模干扰示意图

为了避免这种干扰，可以在机柜内并联接地。机柜内通过汇流排一点接地，每个设备都通过独立的，尽可能短的，足够粗的地线连接到机柜内的接地点上。

建议采用短而粗的电缆分别将安装板与接地点连接。

2. 布线路径可以优化， 尽量避免信号线和电机动力线平行走线

模拟量信号线和动力线在一个线槽内走线，会在模拟量信号线上产生尖峰干扰信号。

通常为了避免这种情况，应按照如下原则：

（1） 不同电压等级的线缆（24V， 110/220V和400V）， 应该分开走线；

（2） 模拟量信号线，应该独立走线；

（3） 信号线，通信线等和电子控制元件控制线，动力线之间的距离应该》20CM。如果不能，中间应该用金属板隔开。

3. 接触器控制线圈可以考虑增加阻容元件防浪涌

电子可控开关在动作时会产生大量的尖峰干扰信号，其峰值可能达到4000V，如图三所示：

图三： 尖峰干扰信号示例

这些尖峰电压可以用各种浪涌吸收装置吸收，如RC回路或者稳压二级管等等，从而可以避免这种尖峰的干扰。如图四所示。

图四： 阻容元件防浪涌示例

以上三点是英威腾工程师根据现场经验提出的建议，期望能提高现有电气安装的稳定性。

接线图：