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案例頻道一、 簡述
疊裝系數測試儀是在硅鋼生產中必不可少的檢測儀器，本裝置主要用于硅鋼片的疊裝系數測定。本測試儀是在吸收國內外同類產品優點的基礎之上，根據測試標準的實際要求，為精確測量硅鋼片疊裝系數而專門設計的最新產品。本裝置具有手動操作與自動操作測定方式，即：試樣的移動與測定部均為自動操作，送入試樣后，由一套VIPA 214 CPU組件通過控制由滾珠絲桿和直線軸承構成的高精度垂直伺服系統完成自動進料，定位，退料等工序;通過控制由進口滾珠絲桿推拉機和壓力傳感器構成的水平伺服系統完成加壓，測量，復位等工序，在規定的壓力下由一組電子千分表所測得的硅鋼片疊厚數據，本裝置具有對試樣自動測量寬度和稱重的功能，也可手工輸入寬度和重量數據。配合托料系統加裝一套自動循環送料裝置，可自動完成試樣的放置和回收。所有數據經過計算機作相應處理從而完成整個測量工作，大大提高了采集精度和工作效率。
二、技術要求
1. 應加荷重范圍0—10KN;疊層高度0—25mm
2. 測定精度
附加載荷：壓強（1.00±0.05） MPa。
疊層高度：測定值的±0.2%
3. 測定試樣：
愛普斯坦方圈試樣： 30㎜×300㎜;
4. 測試用電氣及機械部件
1）各種低壓電氣部件均采用國際名牌。
2）壓力傳感器采用國際名牌，測定范圍 0—10KN， 精度0.001KN。
3）用于傳動的機械部件采用國際名牌。
5. 厚度測試尺
1） 生產廠家：日本三豐。
2） 測定范圍 0—25mm， 測定精度0.01mm;
3） 通訊機能：計算機自動讀取測量數據。
6. 主要測試功能
1） 需要測試的試樣信息為上位機傳來的信息，也可手工登記試樣信息。多余的信息可刪除。
2） 試樣的重量由計算機自動從電子秤讀取數據，精度為±0.1% 。
3） 試樣的寬度由計算機自動從寬度測試尺讀取數據，精度為±0.1㎜。也可手工輸入寬度數據。
4） 自動進樣。
7. 疊裝系數的測定
1）壓強為（1.00±0.05） MPa，由計算機進行自動設定。
2）壓力設計成具有壓力標準可修改的功能。
3）自動進行載荷設定，具有壓力超限報警保護功能。
4）自動進行數據測定和疊裝系數的計算，數據可自動上傳給上位機，并可用打印機打印。
5）操作界面根據用戶習慣采用表格形式,分為微機操作和觸摸屏操作兩個部分，均可獨立操作互不影響。
8. 標樣測試
具有單獨的標樣測試畫面，且可預先輸入標樣數值及上下限數據，對超出上下限的測試結果予以警示。
9. 數據處理：
1）測量數據存入數據庫中，并可隨時調用。
2）所有測量數據都能轉換成Excel格式文件。
3）具有打印、查詢、統計分析功能。
10. 網絡通訊功能：
1）本計算機須接入局域網，與上位機之間具有雙向通訊功能。本計算機數據庫格式必須滿足用戶實際要求，并且根據用戶實際數據庫情況進行配置。
2）上位機發送的信息日后可能會發生變化，應預留日后易于修改的格式。
11. 故障報警功能
設備發生故障時，應該具有自診斷功能，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
開關量輸入模塊 VIPA 221-1BF00 1 塊
開關量輸出模塊 VIPA 222-1BF00 1 塊
開關量入/出模塊 VIPA 223-1BF00 1 塊
操作面板 EVIEW MT501T 1 個
驅動裝置 EDP200 PA 2 套
伺服電機 KINCO 23S31 2 臺
2 、軟件組成
編程軟件 SW-873（WinPLC7） 1 套
伺服組態軟件 ECO2WIN 1 套
組態軟件 EasyBuilder500 1 套
升降、測厚電機均采用伺服電機，驅動器采用KINCO的系列EDP200 PA，操作和生產工藝參數顯示采用EVIEW的MT-501T觸摸屏，全線控制采用 VIPA公司的200V PLC構成。VIPA 214DPM的Profibus和ED200 PA和MT-501T通訊。
四、各系統簡介
1. 升降的位置控制
升降用于試樣寬度檢測。電機采用交流伺服電機加伺服驅動器控制。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網由VIPA 214 CPU加到ED200 PA上。由于測量精度的要求，升降的加速度不能太大，因此升降速度的設定采用PID運算。
驅動器類型:ED200 PA，0.4KW
設定：
P6040=06（停）或1F（運行）
P6060=3
P6081=1000
P6083=100
P60FF=0.8
P60F601=8000
P60F602=50
P60F606=10
2. 測厚位置和速度控制
由于測厚速度需根據壓力自動調節速度（U=K ＊ D ＊ 1/P）。
其中U：測厚速度，K：修正系數，D：兩極板距離，P：讀取的壓力值。所以測厚電機驅動器的設定由以下兩個因素決定。
? 測厚位置通過旋轉編碼器測定，其信號通過驅動器的DP 口送入VIPA 214DPM PLC，PLC測量高速計數器的計數值即為測厚位置。
? 壓力設定通過MT-501T設定，在運行中不斷讀取壓力值P并送入PLC。
PLC將上述兩個參數相乘（壓力的倒數）并乘以相應的修正系數（根據機械變速比決定），需要注意的是，由于測厚電機在使用過程中需要高速換向，因此當收到換向信號時，電機需要高速的降速和升速過程，ECOSTEP200 PA需外接制動電阻。
測厚驅動器類型：ED200 PA，0.75KW
設定：
P6040=06（停）或1F（運行）
P6060=3
P6081=3000
P6083=100
P60FF=1.5
P60F601=8000
P60F602=50
P60F606=25
五、系統功能介紹
1、啟動，自檢，復位，待料。
2、放置被測試樣至送料器。
3、送料器送入被測試樣。
4、送料器將被測試樣送入轉料叉。
5、轉料叉將被測試樣翻轉90度。
6、轉料叉將被測試樣送至預定位置。
7、托料叉上行，托起被測試樣。
8、托料叉將被測試樣送至測寬位，轉料叉退出。
9、被測試樣進行寬度測試。
10、寬度測量完畢，將被測試樣送入電子稱料叉，進行稱重。
11、重量測試完畢，托料叉上行，將被測試樣送至疊裝系數測試位。
12、標準壓塊與測量平板將被測試樣壓緊，進行疊裝系數測試。
13、疊裝系數測試完畢，托料叉上行，轉料叉進入。
14、托料叉將被測試樣置入轉料叉后退至待料位。
15、轉料叉退出，將被測試樣翻轉90度平行于操作平臺。
16、送料器將被測試樣送出轉料叉。
17、取走被測試樣，待料。
六、系統的外觀圖
系統外觀圖一
七、設計特點
1、電工鋼疊裝系數的測量方法由傳統的垂直下壓方式改變為水平方向拉動加壓，既簡化了儀器的結構，又消除了消除了直立式壓力機構由于自重產生的壓力偏差，提高了測量精度。
2、垂直伺服系統采用托料叉承載試樣，使試樣放置方便，安全，可靠。
3、在托料系統上方加裝測寬裝置，在托料系統下方加裝稱重裝置，則可一次完成測寬，稱重和測量疊裝系數三項工作，使儀器功能具有可擴展性，大大提高了生產效率。
4、配合托料系統加裝一套自動循環送料裝置，可自動完成試樣的放置和回收。
5、預留了全自動生產線的機械接口和電氣接口，使自動送料循環系統可在硅鋼片試樣的系列檢測流程中與其他檢測裝置銜接，從而為生產線上前后設備的連接提供了方便。
八、綜述
該測試儀從二OO 六年初投入使用至今，各個性能指標完全滿足對硅鋼片的疊裝系數測定要求，不僅能完成自動進料、定位、加壓、測量、復位、退料等工序，而且具有試樣自動測量寬度和測厚功能，不用人工干預。其臥立側壓式的創新設計減少了壓頭自重所致的測量誤差，提高了測量精度，并增加了自動測寬測厚系統，故障率低、維護簡單，大大提高了數據采集精度和工作效率?？梢韵嘈臯IPA 214DPM和ED200 PA的優良性能和極高的性能價格比使它們在測試儀器上具有廣泛的應用前景。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號