CN203003106U - 连铸牵引机的plc调速控制器 - Google Patents

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陈跃东
凌海波
陈孟元
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Abstract

本实用新型提供一种连铸牵引机的PLC调速控制器，包括：连铸牵引机；控制连铸牵引机的减速箱和变频电动机；与变频电动机连接的变频器，变频器还与工频电网连接，输出的变压变频电源可控制变频电动机的转速；和与变频器连接的PLC主控制模块，PLC主控制模块的一个输出端连接变频器，另一个输出端连接显示模块，PLC主控制模块的输入端按键模块。可选的，PLC主控制模块采用芯片U1，芯片U1的型号为三菱FX2N。可选的，变频器采用FR-A540。本实用新型实现了连铸牵引机的在拉停过程中精确定时、控制准确。

Description

连铸牵引机的PLC调速控制器
技术领域
本实用新型涉及铜型材加工技术领域，特别涉及一种连铸牵引机的PLC调速控制器。
背景技术
目前，我国的铜型材加工企业为数众多，普遍沿用能耗高、劳动强度大、成材率低的垂直牵引式工艺和设备，设备用普通交流变频电动机通过减速箱来控制连铸牵引机进行工作，且仍然靠炉振、打链、棘轮或时间继电器来实现对连铸牵引机的拉停控制以及牵引速度的控制。
但是炉振方式工艺参数繁多，参数之间的配合复杂，难以有科学的工艺；打链棘轮方式常由于机械磨损或制造精度不够造成参数不准确；时间继电器方式因难以精确定时，从而工艺失真。
对于控制器的选择，如果采用单片机控制，则有一些缺陷，主要表现在：可靠性差、抗干扰性能差、通用性差、扩展能力比较弱、处理能力比较弱，难以满足工控系统的需求。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，以PLC为主控制核心，提供一种实现连铸牵引机的在拉停过程中精确定时、控制准确的连铸牵引机的调速控制器。
根据本实用新型一个方面，提供一种连铸牵引机的PLC调速控制器，包括：
连铸牵引机；
控制连铸牵引机的减速箱和变频电动机；
与变频电动机连接的变频器，变频器还与工频电网连接，输出的变压变频电源可控制变频电动机的转速；
与变频器连接的PLC主控制模块，PLC主控制模块的一个输出端连接变频器，另一个输出端连接显示模块，PLC主控制模块的输入端连接按键模块。
可选的，PLC主控制模块采用芯片U1，芯片U1的型号为三菱FX2N。
可选的，变频器采用FR-A540。
可选的，芯片U1的两个输出口分别通过光电耦合器与变频器的STF、STR端子连接，并通过与变频器的PC端子连接的第一组合开关实现自动控制和点动控制之间的切换。
可选的，变频器的5端子、10端子引出第一电位器和第二电位器，并通过第二组合开关与变频器的2端子连接，从而实现点动频率调节和连续运动频率调节。
可选的，PLC主控制模块的12脚接入一个光电耦合器和第一按键后再与第一组合开关的一个触点连接，芯片U1的11脚接入另一个光电耦合器和第二按键后再与第一组合开关的另一个触点连接，第一组合开关与变频器的PC端连接，变频器的STF端连接在第一按键与光电耦合器之间，变频器的STR端连接在第二按键与另一个光电耦合器之间。
可选的，光电耦合器采用的型号为TLP521-2。
可选的，第一电位器和第二电位器通过第一组合开关分别实现点动频率调节和连续运动频率调节。
可选的，所述的显示模块采用12位LED动态显示，所述的芯片U1的2脚、3脚和6脚接入移位寄存器U3、U4和U5，U3、U4和U5的型号均为74LS595，所述的芯片U1通过其输出端的移位寄存器U3、U4和U5驱动12位LED动态显示数据，U3、U4的输出通过三极管T1～T12控制12位LED的位选，U5控制12位LED的段选。
可选的，所述的按键模块采用按键开关，所述的芯片U5的输出进行按键的扫描控制，按键扫描从所述芯片U1的13脚回扫。
本实用新型采用上述结构，具有以下优点：
1、实现了连铸牵引机的在拉停过程中精确定时、控制准确；
2、可靠性高、节约电能、维护工作量小；
3、在牵引机构动作的控制模式上，既可使用自动连续运行，也可以手工点动控制；
4、可以在不停机时改变牵引速度、牵引节距和牵引反推频度，很好地消除了由于炉温波动、冷却强度变化等工艺参数改变或原料变化而产生的铜型材开裂等质量问题，提高了铜型材表面的光洁度，从而提高了成材率、降低生产成本。
附图说明
图1是本实用新型一个实施例中提供的连铸牵引机的PLC调速控制器的结构示意图；
图2是本实用新型一个实施例中提供的PLC主控制模块与变频器连接的电路结构图；
图3是本实用新型一个实施例中提供的按键显示器与PLC指令输出端的连接示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
根据本实用新型一个实施例，提供一种连铸牵引机的PLC调速控制器，如图1所示，该PLC调速控制器包括：电源、连铸牵引机、减速箱和变频电动机(简称变频电机)、与变频电动机连接的变频器，其中，变频器与工频电网连接，输出的变压变频电源可控制变频电动机的转速。
该PLC调速控制器还包括：与变频器连接的PLC主控制模块，PLC主控制模块的一个输出端连接变频器，另一个输出端连接显示模块，PLC主控制模块的输入端按键模块。
根据本实用新型一个实施例，如图2所示，PLC主控制模块采用芯片U1，芯片U1的型号为三菱FX2N。
变频器采用FR-A540，芯片U1的两个输出口Y39，Y40分别通过光电耦合器与变频器的STF、STR端子连接，并通过与变频器的PC端子连接的组合开关S1(第一组合开关)实现自动控制和点动控制之间的切换，变频器的5端子和10端子引出电位器RT1和电位器RT2，并通过组合开关S2(第二组合开关)与变频器的2端子连接，可实现点动频率调节和连续运动频率调节。
PLC主控制模块的12脚接入一个光电耦合器和按键K1后再与组合开关S1的一个触点连接，芯片U1的11脚接入另一个光电耦合器和按键K2后再与组合开关S1的另一个触点连接，组合开关S1与变频器的PC端连接，变频器的STF端连接在按键K1与光电耦合器之间，变频器的STR端连接在按键K2与另一个光电耦合器之间。这里两个光电耦合器采用的型号均为TLP521-2。
根据本实用新型一个实施例，如图3所示，连铸牵引机的PLC调速控制器的操作过程如下：通过编程实现调速控制器的控制，控制连铸牵引机实现周期性的牵拉、停牵、反推和停推四步流程。
连铸牵引机的牵引时间、牵引停止延时、反推时间和反推停止延时这四段时间在0～99.9秒间都独立可调，且定时参数通过动态显示12位LED显示出来。通过发光二极管的点亮可分别表示四个时间段的小数点。
电位器RT1和电位器RT2通过组合开关S1可分别实现点动频率调节和连续运动频率调节。按下按键开关K1，调速控制器自动运行，按下按键开关K2，调速控制器点动运行。按键开关X0、X1、X3、X4和X5可配合对四段时间进行调整，每按下一次X5键则选中四组时间中的一组。每次按读出/写入键，读出、写入LED切换灯亮。读出时，用数字开关设定定时器号码后，写入时，用箭头开关、一边看七段码显示，一边设定数值。需要点动控制时，可通过组合开关S1实现切换。
根据本实用新型一个实施例，所述的显示模块采用12位LED动态显示，所述的芯片U1的2脚、3脚和6脚接入移位寄存器U3、U4和U5，U3、U4和U5的型号均为74LS595，所述的芯片U1通过其输出端的移位寄存器U3、U4和U5驱动12位LED动态显示数据，U3、U4的输出通过三极管T1～T12控制12位LED的位选，U5控制12位LED的段选。
根据本实用新型一个实施例，所述的按键模块采用按键开关，所述的芯片U5的输出进行按键的扫描控制，按键扫描从所述芯片U1的13脚回扫。
根据本实用新型一个实施例，所述的变频器与工频电网连接。
本实用新型采用上述结构，具有以下优点：1、实现了连铸牵引机的在拉停过程中精确定时、控制准确；2、可靠性高、节约电能、维护工作量小；3、在牵引机构动作的控制模式上，既可使用自动连续运行，也可以手工点动控制；4、可以在不停机时改变牵引速度、牵引节距和牵引反推频度，很好地消除了由于炉温波动、冷却强度变化等工艺参数改变或原料变化而产生的铜型材开裂等质量问题，提高了铜型材表面的光洁度，从而提高了成材率、降低生产成本。
应该注意到并理解，在不脱离后附的权利要求所要求的本实用新型的精神和范围的情况下，能够对上述详细描述的本实用新型做出各种修改和改进。因此，要求保护的技术方案的范围不受所给出的任何特定示范教导的限制。

Claims (10)

1.一种连铸牵引机的PLC调速控制器，其特征在于，包括：
连铸牵引机；
控制连铸牵引机的减速箱和变频电动机；
与变频电动机连接的变频器，变频器还与工频电网连接，输出的变压变频电源可控制变频电动机的转速；
与变频器连接的PLC主控制模块，PLC主控制模块的一个输出端连接变频器，另一个输出端连接显示模块，PLC主控制模块的输入端连接按键模块。
2.根据权利要求1所述的连铸牵引机的PLC调速控制器，其特征在于，PLC主控制模块采用芯片U1，芯片U1的型号为三菱FX2N。
3.根据权利要求2所述的连铸牵引机的PLC调速控制器，其特征在于，变频器采用FR-A540。
4.根据权利要求3所述的连铸牵引机的PLC调速控制器，其特征在于，芯片U1的两个输出口(Y39，Y40)分别通过光电耦合器与变频器的STF、STR端子连接，并通过与变频器的PC端子连接的第一组合开关实现自动控制和点动控制之间的切换。
5.根据权利要求4所述的连铸牵引机的PLC调速控制器，其特征在于，变频器的5端子、10端子引出第一电位器(RT1)和第二电位器(RT2)，并通过第二组合开关与变频器的2端子连接，从而实现点动频率调节和连续运动频率调节。
6.根据权利要求1所述的连铸牵引机的PLC调速控制器，其特征在于，PLC主控制模块的12脚接入一个光电耦合器和按键(K1)后再与第一组合开关的一个触点连接，芯片U1的11脚接入另一个光电耦合器和按键(K2)后再与第一组合开关的另一个触点连接，第一组合开关与变频器的PC端连接，变频器的STF端连接在第一按键(K1)与光电耦合器之间，变频器的STR端连接在第二按键(K2)与另一个光电耦合器之间。
7.根据权利要求6所述的连铸牵引机的PLC调速控制器，其特征在于，光电耦合器采用的型号为TLP521-2。
8.根据权利要求4所述的连铸牵引机的PLC调速控制器，其特征在于，第一电位器(RT1)和第二电位器(RT2)通过第一组合开关分别实现点动频率调节和连续运动频率调节。
9.根据权利要求2所述的连铸牵引机的PLC调速控制器，其特征在于，所述的显示模块采用12位LED动态显示，所述的芯片U1的2脚、3脚和6脚接入移位寄存器U3、U4和U5，U3、U4和U5的型号均为74LS595，所述的芯片U1通过其输出端的移位寄存器U3、U4和U5驱动12位LED动态显示数据，U3、U4的输出通过三极管T1～T12控制12位LED的位选，U5控制12位LED的段选。
10.根据权利要求9所述的连铸牵引机的PLC调速控制器，其特征在于，所述的按键模块采用按键开关，所述的芯片U5的输出进行按键的扫描控制，按键扫描从所述芯片U1的13脚回扫。
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