1.設(shè)備介紹
飛新照明有限公司水平線涂粉（Coating）、主線（Mainline）和輔線（Side line）三大部分組成。
主線設(shè)備包括：
1. 插粉機(jī)（Marking & wiping，MWM），控制整條生產(chǎn)線是否上粉管，將粉管打上商標(biāo)印，并將商標(biāo)印烤干。用煤氣火頭烘烤粉管兩端，再用旋轉(zhuǎn)鋼絲刷刷掉粉管兩端內(nèi)外多余的熒光粉，并用真空將粉塵吸走。
2. 烤管爐（Sintering oven，SO），用煤氣輻射火頭將粉管烘烤至一定溫度，使熒光粉中的不穩(wěn)定物質(zhì)充分分解，揮發(fā)。
3. 封口排氣機(jī)（Sealing & pumping，SPM），封口部分：28個(gè)封口工位將從輔線芯柱鏈上供應(yīng)的芯柱及烤管爐供應(yīng)的粉管用煤氣火頭完全封接。排氣部分：設(shè)備包括28個(gè)排氣工位及5臺(tái)真空泵，將封好口的粉管通過28個(gè)排氣工位連接到真空系統(tǒng)上將燈管內(nèi)的空氣排掉并沖入一定數(shù)量的惰性氣體。在排氣過程中對(duì)燈管兩端的燈絲進(jìn)行加熱，使涂在燈絲上的電子粉充分分解揮發(fā)并隨空氣排出。
4. 穿線烤頭機(jī)（Threading & capping mill，TCM），穿線部分：將刮好焊泥的鋁帽裝到排好氣的燈管上，使導(dǎo)絲準(zhǔn)確穿過銅針后壓焊并切掉多余的導(dǎo)絲。烤頭部分：用煤氣火頭烘烤鋁帽，使焊泥牢固連接燈管與鋁帽。
5. 兩臺(tái)焊泥機(jī)（Cap filler，CF1，CF2），將空的鋁帽刮上焊泥。
6. 老煉機(jī)（Ager，F(xiàn)TM）和包裝機(jī)（Packing，PM），將燈管充分啟跳、燃點(diǎn)，改善啟跳性能。同時(shí)檢測(cè)燈管的絕緣耐壓性能。將每一根成品燈管用紙?zhí)装b起來。
2.電氣系統(tǒng)改造內(nèi)容及要求
2.1 舊系統(tǒng)改造
2.1.1 本次改造涉及更新水平線主線同步系統(tǒng)所有電氣系統(tǒng)。
2.1.2 更新所有傳感器件及驅(qū)動(dòng)元件。
2.1.3 更新所有控制及動(dòng)力電纜。
2.1.4 更新所有的控制柜及控制柜內(nèi)部器件。
2.1.5 更新所有操作盒及內(nèi)部器件。
2.1.6 更新主線同步系統(tǒng)。
2.1.7 同步系統(tǒng)中封口排氣機(jī)及穿線烤頭機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)須更換。
2.1.8 更新同步系統(tǒng)時(shí)必須保證舊系統(tǒng)的完整性和可恢復(fù)性。
2.2 上位機(jī)系統(tǒng)
系統(tǒng)需預(yù)留與上位機(jī)通訊接口（通過Profi－Bus），能夠向上位機(jī)提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)及設(shè)備運(yùn)行狀況和故障診斷信息。
2.3 系統(tǒng)提速
2.3.1 系統(tǒng)電氣部分設(shè)計(jì)時(shí)要確保以后電氣系統(tǒng)在不增加任何費(fèi)用的情況提速至如下速度：
2.3.2 主線正常生產(chǎn)速度為3050／小時(shí)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮將來可提速至3600／小時(shí)。
2.3.3 輔線正常生產(chǎn)速度為6480／小時(shí)（芯柱機(jī)為3240／小時(shí)），系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮將來可提速至7200／小時(shí)。
2.3.4 涂粉正常生產(chǎn)速度為3400／小時(shí)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮將來可提速至4000／小時(shí)。
2.4 聲光報(bào)警
2.5.1 報(bào)警能夠?qū)υO(shè)備故障或生產(chǎn)質(zhì)量問題給出報(bào)警及指示。
2.5.2 不同類型報(bào)警能夠辨別。
3. 設(shè)備性能指標(biāo)
3.1 總體要求
3.1.1 生產(chǎn)速度維持在3050支／小時(shí)，并在無需額外投資情況下提速至3400支／小時(shí)（輔線7200只／小時(shí)，涂粉4000支／小時(shí)）。生產(chǎn)運(yùn)行速度誤差為設(shè)定速度的0.2％以內(nèi)。
3.1.2 設(shè)備性能驗(yàn)收時(shí)設(shè)備故障率必須達(dá)到1％以內(nèi)。設(shè)備初步驗(yàn)收時(shí)設(shè)備故障率必須達(dá)到連續(xù)7個(gè)生產(chǎn)日在0.5％以內(nèi)。設(shè)備運(yùn)行最終驗(yàn)收時(shí)故障率必須達(dá)到連續(xù)60個(gè)生產(chǎn)日在0.1％以內(nèi)，最終驗(yàn)收后故障率必須在0.1％以內(nèi)。
3.1.3 性能驗(yàn)收前設(shè)備平均無故障時(shí)間必須達(dá)到8小時(shí)。初步驗(yàn)收前設(shè)備平均無故障時(shí)間必須達(dá)到24小時(shí)。設(shè)備平均無故障時(shí)間在最終驗(yàn)收前必須達(dá)到500小時(shí)以上，最終驗(yàn)收后必須達(dá)到500小時(shí)以上。
3.1.4 水平線生產(chǎn)是全年365天不間斷運(yùn)行，控制系統(tǒng)必須保證其正常運(yùn)行
3.2 同步／主驅(qū)動(dòng)總體要求
3.2.1 設(shè)備之間的相位差調(diào)整采用兩種方式：一，方便地調(diào)整編碼器的物理相位以調(diào)整相位差，二，在軟件中設(shè)置相位差。
3.2.2 同步系統(tǒng)要求同步的所有設(shè)備能單獨(dú)運(yùn)行而不受其它設(shè)備運(yùn)行狀況的影響，不能因一臺(tái)設(shè)備的狀況而影響其它設(shè)備之間的同步（包括斷電）。一臺(tái)設(shè)備處于維修或點(diǎn)動(dòng)（手動(dòng)低速運(yùn)行）狀況時(shí)其它設(shè)備同步不受影響。與現(xiàn)有同步系統(tǒng)功能完全一致。
3.2.3 同步精度系統(tǒng)同步精度要求能夠達(dá)到生產(chǎn)要求（在0.5度以內(nèi)）。
3.2.4 達(dá)到同步狀態(tài)時(shí)間應(yīng)在4秒以內(nèi)。
3.2.5 同步系統(tǒng)安全回路必須和控制系統(tǒng)安全回路連接，當(dāng)控制系統(tǒng)安全回路動(dòng)作時(shí)同步系統(tǒng)安全回路必須作用，設(shè)備立即停機(jī)。
3.2.6 傳動(dòng)系統(tǒng)必須有過載保護(hù)功能，當(dāng)設(shè)備負(fù)載過大時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)停機(jī)，以避免設(shè)備撞機(jī)。
3.2.7 封口排氣機(jī)啟動(dòng)時(shí)需檢測(cè)負(fù)載電流低速啟動(dòng)。
3.2.8 每臺(tái)設(shè)備都可以點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行，點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行的速度可設(shè)定。
3.3.9 同步系統(tǒng)通過Profibus通訊將運(yùn)行信息上傳至PLC及上位機(jī)，在同步改造項(xiàng)目中必須做好通訊的硬件接口及將來與PLC及上位機(jī)通訊的軟件編程。
4. 系統(tǒng)實(shí)施
水平線的傳動(dòng)同步系統(tǒng)由六臺(tái)丹佛斯變頻器分別加裝同步卡及Profibus-DP通訊卡組成，分別安裝在兩個(gè)控制柜內(nèi)。每臺(tái)變頻器通過采集主機(jī)（VLT6）的速度信號(hào)和從機(jī)（各自控制的機(jī)器）編碼器的速度和相位，自動(dòng)調(diào)整變頻器輸出頻率，保持從機(jī)和主機(jī)的角度同步運(yùn)行。通訊卡的功能是和上位機(jī)進(jìn)行通訊，可以將變頻器的運(yùn)行數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)中。其中1號(hào)控制柜包括插粉機(jī)變頻器（VLT1）, 烤管爐變頻器（VLT2）, 封排機(jī)變頻器（VLT3）。2號(hào)控制柜包括穿線烤頭機(jī)變頻器（VLT4）, 老練機(jī)變頻器（VLT5）及主機(jī)變頻器（VLT6）。
4.1 功能分析
主機(jī)變頻器(VLT6)的功能是模擬主軸的編碼器信號(hào)，通過同步卡上的MK3B插口輸出至各變頻器，控制整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)速度（在參數(shù)762中調(diào)節(jié)，單位個(gè)/小時(shí)），其余變頻器作為從機(jī)，隨時(shí)跟隨主機(jī)的速度和相 位，控制各自的電機(jī)保持角度同步。各從機(jī)的編碼器安裝在從機(jī)的主傳動(dòng)軸上，保證編碼器的轉(zhuǎn)速與輸送速度成一固定的比例。我們目前的安裝傳動(dòng)比為1：1，即編碼器轉(zhuǎn)一圈，從機(jī)轉(zhuǎn)過一個(gè)工位。
注意：變頻器內(nèi)的計(jì)算是以四分相脈沖計(jì)算，即1024P/R的編碼器，每轉(zhuǎn)接受到的脈沖數(shù)是4*1024=4096個(gè)脈沖，這與伺服的原理是一樣的，大大提高了精度。從同步卡的說明書可以看出，同步卡的主要功能是控制兩軸同步，同步的方式有速度同步，位置同步及檢索脈沖同步。主從機(jī)之間還可以設(shè)定同步比例。還可以自由編程，靈活應(yīng)用。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及用戶要求，我們選用精度最高的帶檢索脈沖的同步功能。同步比(參數(shù)713：714)設(shè)定為1：1。同時(shí)，主機(jī)的虛擬主機(jī)信號(hào)內(nèi)包括檢索信號(hào)，從機(jī)編碼器的Z相脈沖作從機(jī)的檢索脈沖，每接收到這兩個(gè)信號(hào)，變頻器作一次校對(duì)，根據(jù)兩個(gè)檢索脈沖的偏差，調(diào)整從機(jī)的速度。當(dāng)然這兩個(gè)檢索脈沖之間允許有固定偏差（參數(shù)712 DEGREE OFFSET）。如從機(jī)的檢索脈沖滯后300個(gè)脈沖，變頻器就把從機(jī)的速度提高，使從機(jī)多走300個(gè)脈沖，然后根據(jù)同步比調(diào)整速度。這樣保證了整個(gè)同步系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行，沒有累計(jì)誤差。
5. 操作
主機(jī)沒有任何操作，只需要設(shè)定生產(chǎn)速度（P762），若需要提高生產(chǎn)速度，修改參數(shù)762，單位是每小時(shí)的生產(chǎn)數(shù)量。此數(shù)據(jù)是失電保持。
從機(jī)的操作分為同步運(yùn)行和點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行。
同步運(yùn)行：把同步運(yùn)行控制插頭插入控制電路的插座內(nèi)，按原設(shè)備上的啟動(dòng)/停止按鈕即可控制電機(jī)運(yùn)行/停車，啟動(dòng)后電機(jī)開始加速到一定速度，并跟隨主機(jī)的速度和相位，當(dāng)誤差小于一定數(shù)值時(shí)，變頻器送出已經(jīng)處于同步狀態(tài)的信號(hào)返回原控制系統(tǒng)，此時(shí)可以上料并生產(chǎn)。當(dāng)由于機(jī)械原因（如更換編碼器等）使本機(jī)和別的機(jī)器產(chǎn)生相位偏差，可以調(diào)整參數(shù)712（DEGREE OFFSET 單位：度），此參數(shù)表示從機(jī)超前主機(jī)的角度。也可以調(diào)整編碼器安裝的角度。
點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行：把點(diǎn)動(dòng)按鈕合插入控制電路的插座內(nèi)，即可控制機(jī)器點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行，點(diǎn)動(dòng)時(shí)變頻器處于開環(huán)控制狀態(tài)。點(diǎn)動(dòng)的速度在參數(shù)763中調(diào)節(jié)，單位：最高頻率的百分比。
當(dāng)控制電路的插座為空時(shí)，機(jī)器處于停止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)無法啟動(dòng)機(jī)器。當(dāng)聯(lián)鎖信號(hào)或急停按鈕按下，機(jī)器也無法啟動(dòng)。
