CC-Link在塑料挤出机变频控制中的应用

    1．系统介绍

    塑料机械中，挤出机是其加工中的基础设备，用途非常广泛。塑料通过挤出机塑化成均匀的熔体，并在塑化中建立的压力作用下，并使螺杆连续地定温、定量、定压地挤出机头。大部分热塑性塑料均采用此方法。螺杆挤出机有多种不同的型号和规格，最常用的挤出机就是螺杆挤出机。挤出机的传动控制主要有以下特点：

   1)对螺杆的转速需进行精确调速控制；

   2)喂料传动、牵引传动必须与主机传动保持同步。

    以双螺杆塑料挤出机的四传动变频控制系统为例，介绍CC-link的应用。系统硬件组成如图6.13所示，主要由下列组件构成：

    图6.13    系统硬件组成

   1) Q02CPU为系统的核心组成，QJ61BT11作为主站；

   2) A970GOT-TBA-CH人机界面用于设定和监视频率、启动电动机及其他数据的设定和监视；

   3) FR-A5NC的A500变频器组4个CC-link远程设备站，包括双螺杆传动两个（1号站和2号站）、喂料传动（3号站）和牵引传动（4号站）。

   CC-link的连接如图6.14所示。

    图6.14    CC-link连接

    2．系统控制方式和程序设计

    在本系统中，通过A970GOT-TBA-CH人机界面给定4台变频器的初始运行频率，同时启动4台变频器带动4条传送带做简易的同步控制。本系统在运行时，每一台变频器受到外部的扰动或来自本系统的扰动都是随动变化的。这样就可能引起控制系统的不稳定。

    在本系统中利用CC-link现场总线技术通过Q02CPU自动实时刷新读取变频器的运行频率。通过PLC自动控制程序，实时比较刷新频率和给定频率，取它们之间的差值作为系统引入扰动的反馈，从而实时给定每一台变频器的控制频率，达到简易的同步控制的稳定效果。

    由于该系统控制的精度低，若要提高整个系统的控制精度可以在每个电动机上通过联轴器加一个编码器，采取高速计数的方法，获得电动机的实际转速。通过比较和设定值的差值，取它们之间的差值作为系统反馈。实时、高速地控制电动机的转速。

    其中CC-link通信数据表如图6.15所示（以1号站为例，1号站占有一个站的通信数据）。

    图6.15    CC-link通信数据表

    3．总结

    在挤出设备中，包括主机和各种类型的辅机，一般来说，辅机由机头定型装置、冷却装置、牵引装置、切割装置以及制品的卷曲或堆放装置等部分组成。由于塑料挤出机的辅机传动众多，且控制主、辅机的拖动电动机，满足工艺要求所需的转速和功率，并保证主、辅机能协调地运行，因此采用以CC-link现场总线控制的变频器组完全可以确保这些控制要求。