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复合集流体超声焊接机控制系统:5 轴 S200,焊接、张力与收卷

为国内某合资汽车企业的复合集流体超声焊接机提供电气控制系统:S7-1500 用工艺对象控制 5 轴 S200,完成浮辊张力、焊接与收卷,焊接速度 120 m/min,已交付投产。

120 m/min
焊接速度
5 轴
SINAMICS S200
3 层
材料复合
128
IO 点
超声焊接机走料段:浮辊与导辊(项目实拍)
超声焊接机走料段:浮辊与导辊(项目实拍)
控制难点
铝 / 铜箔、复合材料、铝 / 铜箔三层材料要在运行中超声焊成一体,张力、速度响应和焊接都要稳定,收卷要整齐,焊接速度 120 m/min。
我们的方案
一台 S7-1500 用工艺对象控制 5 轴 S200:浮辊、出料、上焊辊、下焊辊、收卷各一轴,完成张力控制、焊接和收卷。
交付效果
设备已交付并投入生产,焊接运行速度 120 m/min。

项目背景

客户是国内一家合资汽车企业。这台设备把 A 层铝 / 铜箔、B 层复合材料、C 层铝 / 铜箔三种材料超声焊接成一种复合材料,再整齐收卷。我们负责电气控制系统设计与编程。

控制难点

难点说明
张力三层材料同时走料,张力波动会影响焊接质量和收卷
速度响应焊接速度 120 m/min,加减速时各轴要跟得上
焊接与收卷焊接要牢,收卷要整齐

我们的方案

层级配置
控制器SIMATIC S7-1500 CPU 1511
驱动5 套 SINAMICS S200 PN:浮辊、出料、上焊辊、下焊辊、收卷
人机界面SIMATIC MTP1200 Unified Basic
IOET 200SP 分布式 IO,128 点
控制方式工艺对象控制各轴,实现焊接、张力控制和收卷
TIA Portal 网络组态:CPU 1511、MTP1200 Unified 与 5 轴 S200(浮辊、出料、上下焊辊、收卷)
TIA Portal 网络组态:CPU 1511、MTP1200 Unified 与 5 轴 S200(浮辊、出料、上下焊辊、收卷)

收放卷张力的控制方案与计算方法,见本站文章张力控制在收放卷中的应用。

交付效果

  • 设备已交付并投入生产。
  • 焊接运行速度 120 m/min。

用到的平台

SIMATIC S7-1500 CPU 1511SINAMICS S200 PNSIMATIC MTP1200 Unified BasicSIMATIC ET 200SP

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控制系统方案与调试支持

核心团队来自西门子、贝加莱等外资工业自动化企业,平均从业 10 年以上。电气设计、电柜、PLC 与机器人程序、现场调试,一个团队交付;设备上位机、生产追溯与工单软件自主开发,直连西门子、倍福和汇川等常规平台。