億芯伺服在模切機(jī)上的應(yīng)用

   模切機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)對(duì)電機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求很高的一種機(jī)械設(shè)備，要求伺服系統(tǒng)能夠提供非?？焖俚膭?dòng)態(tài)響應(yīng)能力和精確的定位能力。這套系統(tǒng)是就是根據(jù)EC2000伺服驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)所具有的高動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力來(lái)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還采用了EC2000伺服內(nèi)部所具有的編程能力，還把系統(tǒng)中以前所使用的具有高速脈沖輸出能力的PLC換成了一般的普通PLC，為客戶節(jié)約了成本。下面是我們驅(qū)動(dòng)器的一些功能特點(diǎn)：

1、全數(shù)字化的速度和位置控制功能，并提供位置、速度和扭矩的控制功能，具有很高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力；

2、靈活多變的跟蹤控制方式，提供高靈敏度的跟蹤效果；

3、可編程控制的數(shù)字輸入輸出；

4、可監(jiān)控電機(jī)短路、電壓、溫度、編碼器、位置跟蹤和電流過(guò)高等故障；

5、可通過(guò)RS232、RS485、Profibus、CAN通訊口進(jìn)行參數(shù)設(shè)定；

    因此我們的伺服驅(qū)動(dòng)器完全有能力勝任這份工作，下面大致介紹下這套系統(tǒng)：

一、模切機(jī)機(jī)械機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖

二、設(shè)備工藝

1：伺服電機(jī)拖動(dòng)塑膠薄膜的運(yùn)行軌跡。如下圖：

工藝說(shuō)明：有兩種主要的切膜方式。

1：光標(biāo)切膜：就是如上面的運(yùn)行軌跡一樣，S1區(qū)進(jìn)行跟隨，然后進(jìn)入“尋找色標(biāo)”區(qū)，等待色標(biāo)，當(dāng)檢測(cè)到色標(biāo)之后，進(jìn)入定位模式，走一個(gè)定長(zhǎng)。

2：程控切膜：就是每次都有一個(gè)設(shè)定好的長(zhǎng)度。程控切膜又分為兩種。1：定長(zhǎng)切，就是每次切的距離都是一樣的。2：變長(zhǎng)切，就是事先設(shè)定好多個(gè)長(zhǎng)度，然后按照設(shè)定的多段長(zhǎng)度來(lái)切。

3：還有一些結(jié)合運(yùn)用的。如：光控+程控。就是第一次切用光控來(lái)定位然后用程控來(lái)控制，但這都是一些功能上的應(yīng)用在這里就不具體說(shuō)明。

三、運(yùn)動(dòng)軌跡控制要點(diǎn)

變頻器來(lái)控制“模切頭”。因?yàn)樽冾l器最快50Hz，可以控制模切頭300inc/min，所以伺服控制器，也要300次啟停/min。因?yàn)樵谀Ｇ蓄^在切的時(shí)候是絕對(duì)不允許拖動(dòng)的。所以伺服運(yùn)行時(shí)間是當(dāng)模切頭碰到“提升感應(yīng)器”開(kāi)始運(yùn)行，然后在模切頭碰到“頂部感應(yīng)器”之前完成拖膜。如果在模切頭碰到“頂部感應(yīng)器”的時(shí)候還沒(méi)有收到伺服的“拖膜完成信號(hào)”就認(rèn)為拖膜的速度太慢，就要報(bào)警。

四、伺服程序編寫(xiě)

光控流程：先進(jìn)入“速度模式”，同時(shí)比較運(yùn)行距離，當(dāng)運(yùn)行距離超出了S1，就啟動(dòng)快速捕捉口來(lái)捕捉色標(biāo)，1如果捕捉到色標(biāo)就將速度模式下的速度（60ff0020）發(fā)送給伺服的定位模式的最高速度（60810020），然后進(jìn)入絕對(duì)定位。定位到達(dá)后out1輸出。2如果在最大允許運(yùn)行長(zhǎng)度內(nèi)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)色標(biāo)，就out2輸出，并且伺服停止。

    Din1觸發(fā)啟動(dòng)，調(diào)用seq10

Seq10（將當(dāng)前位置+S1來(lái)設(shè)定觸發(fā)快速捕捉口的位置，同時(shí)將比較器1和比較器2停止）

    21A00120             60630020

    21A00320             80000      （S1長(zhǎng)度，HMI設(shè)定）

    21A00410             1

    21A00220             21800420

    21810610              0         （取消比較器1）

    21820610              0         （取消比較器2）

    21180008              F

SeqF（設(shè)定：如果在“每次運(yùn)行的最大長(zhǎng)度”內(nèi)都沒(méi)有找到色標(biāo)，電機(jī)停止，然后報(bào)錯(cuò)）

    21A00120             60630020

    21A00320             100000       （每次運(yùn)行的最大長(zhǎng)度，HMI設(shè)定）

    21A00410             1

    21A00220             21810420

    21180008              11

    Seq11（先進(jìn)行勻速運(yùn)動(dòng)。）

         60600008             3

         60FF0020            10000

         60830220             1600000

         60840220             1600000

         60400010             F

         21180008             13

    Seq13（開(kāi)始比較器1，比較實(shí)際位置，判斷是否開(kāi)始觸發(fā)快速捕捉口）

         21800120             60630020

         21800220             0

         21800320             FFFFFFFF

                              （21800420在seq10已經(jīng)設(shè)定）

         21800520             5

         21800620             8014

    Seq14（開(kāi)始比較器2，比較實(shí)際位置，判斷是否超出“每次運(yùn)行的最大長(zhǎng)度”同時(shí)觸發(fā)快速捕捉口）

         21810120             60630020

         21810220             0

         21810320             FFFFFFFF

                              （21810420在seq0F已經(jīng)設(shè)定）

         21810520             5

         21810620             8020（超程跳轉(zhuǎn)seq20）

         21C00110             8015（快速捕捉口開(kāi)始觸發(fā)，等待N信號(hào)）

             21C00220              0

        Seq15

         60600008             1

         21A00120             20110520（將3模式的速度放到1模式中）

         21A00410             0       （copy）

         21A00220             60810020

         607A0020            10000（檢測(cè)到N信號(hào)后要多運(yùn)行的S2長(zhǎng)度，）

         60400010             F

         21810610             0（取消超程比較器2）

         21180008             16

    Seq16

         60400010             5F（進(jìn)行相對(duì)定位）

    Seq20（超程報(bào)警輸出）

         21600520             01 （out1輸出，因?yàn)槲以谳敵鲞M(jìn)行了設(shè)置，見(jiàn)程序）

         21300110             8021

         21300220             1000（延時(shí)1S）

    Seq21

         21600520             00 （out1停止輸出）

程控就是不斷的更改定位長(zhǎng)度。在這就不寫(xiě)了，見(jiàn)程序。

五、電器圖

六、調(diào)試情況

下圖是光控300個(gè)/min的時(shí)候采集的伺服運(yùn)動(dòng)曲線：

七、總結(jié)

由于伺服內(nèi)部可以進(jìn)行編程，因此就避免了編寫(xiě)復(fù)雜的PLC程序，同時(shí)還減輕了PLC的負(fù)擔(dān)，可以換成一個(gè)很小的PLC，另外億芯伺服還可以通過(guò)模擬量輸出接口去控制變頻器，更加減小了系統(tǒng)成本。目前該模切機(jī)完成300個(gè)/min的速度是沒(méi)有任何問(wèn)題的，精度完全滿足客戶的要求，經(jīng)過(guò)2個(gè)月的試機(jī)，客戶對(duì)億芯伺服的穩(wěn)定性很滿意，沒(méi)有出現(xiàn)任何故障。模切機(jī)這樣高速啟停設(shè)備（基本上60個(gè)/S）,模切頭基本上都不會(huì)停下來(lái)讓伺服來(lái)運(yùn)行，當(dāng)伺服停止之后才重新啟動(dòng)，這樣會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)的效率降低。類似這樣的設(shè)備還有高速制袋機(jī)，套標(biāo)機(jī)、數(shù)控送料機(jī)等等,都是要求每分鐘幾百個(gè)的設(shè)備,目前億芯伺服已經(jīng)在這些場(chǎng)合廣泛應(yīng)用。