伺服產品簡介

伺服系統(tǒng)在紡織機械中的應用越來越多，這種應用有利于提高紡織機械的生產效率，便于整個機器的維護。施耐德電氣運動控制部的產品應用于紡織機械已經有某交叉鋪網機，某緊密紡細紗機，某紡機細紗機等。我們的產品分為兩個系列，TWINLINE和LEXIUM， TWINLINE系列的產品主要面向OEM客戶。TWINLINE系列驅動器部分為4種，分別是TLD13、TLC43、TLC53和TLC63四種。它們的區(qū)別和特點如下。TLD13：一般驅動；TLC43：具有特殊輸入輸出功能定義的數據設置型定位控制器；TLC53：通過現(xiàn)場總線控制的定位控制器；TLC63：可自由編程的定位控制器。
根據客戶對伺服系統(tǒng)功能的不同需要，我們選擇不同的驅動器類型。本文以解放軍4806工廠緊密紡細紗機為例說明TWINLINE產品的運用。

機器及工藝

圖1為應用了客戶開發(fā)的緊密紡細紗機，該機器主要通過前羅拉，后羅拉及鋼領板的配合來實現(xiàn)細紗成錠，在本應用中，伺服系統(tǒng)用來控制鋼領板的升降。



客戶以前的機器是利用機械結構來完成整個工藝過程的，鋼領板的升降通過機械凸輪來實現(xiàn)。全機械結構的優(yōu)點在于系統(tǒng)的穩(wěn)定性很好，但是它的缺陷也非常明顯，不同的產品規(guī)格需要不同的機械凸輪的組件，每次廠家更換生產品種時要耗費大量的人力來重組機器，對生產安排極為不利，造成生產效率低下。有效的解決辦法是采用電子凸輪。
本系統(tǒng)是單伺服系統(tǒng)，而且需要與PLC的輸入輸出配合使用，此外伺服系統(tǒng)所提供的主要功能是利用電子凸輪的功能替代以前的機械凸輪系統(tǒng)，從而提高系統(tǒng)的生產能力。因此我們選擇帶有電子凸輪功能的TLC63來實現(xiàn)整個系統(tǒng)的功能要求。
伺服控制的鋼領板運動包括：機器風機啟動的時候，鋼領板從底部開始抬升至凸尖位置，伴隨著整機的啟動，鋼領板下降到起繞點位置并啟動電子凸輪功能，按照與前羅拉一定的速比關系運行選定的凸輪曲線。如果在生產過程中發(fā)生斷電的情況，在電源恢復時，繼續(xù)被中斷的生產過程。


系統(tǒng)的功能說明：
TLC63的功能非常豐富，它可以實現(xiàn)單軸運動控制所需的所有功能，包括點到點運動，手動控制，速度控制，力矩控制，電子齒輪功能，電子凸輪功能等。該裝置集成了PLC和運動控制功能，用于PLC編程的CODESYS 編程系統(tǒng)遵循自動化聯(lián)盟的IEC1131-3原則。我們可以將與運動相關的各種邏輯關系以及運動控制直接編輯的程序下載到TLC63中，這樣可以提高整個系統(tǒng)的響應速度。


在與客戶交流的過程中，我們了解到不同的產品型號。需要不同的凸輪運動抬升量及不同的速比，根據TLC6的內存狀況，我們在控制每條凸輪曲線的描述點量時最大可以存儲99條凸輪曲線，這使得我們可以預先將各種產品所需的曲線先準備好以供調用。
關于停電后恢復生產的功能，電子凸輪提供實時讀取當前主軸位置的功能，TLC63的內存區(qū)可以提供若干斷電記憶的變量區(qū)間，我們利用這些功能將斷電前瞬間的位置記住，在恢復電源之后重新進行生產過程。
用戶可以在HMI上進行參數設定，輸入將要進行的生產品種，選擇執(zhí)行的速比關系，PLC將相關參數通過MODBUS通訊發(fā)送到TLC63的相關變量中，CODESYS程序運行時修改相應的伺服參數，調用對應的凸輪曲線，并配合PLC滿足整機的功能需求。

伺服系統(tǒng)應用的關鍵點：
在以前的文章中，我曾經敘述過在選用伺服系統(tǒng)時，不僅要考慮功率，更要考慮扭矩和負載系統(tǒng)的慣量。這是作為一個伺服選用的專業(yè)角度來考慮的問題。
此外考慮到系統(tǒng)工藝的要求分解到伺服系統(tǒng)的部分，我們應該選擇合適的驅動器類型與之匹配，這樣我們才能提供最適合并且最經濟的方案。以本案為例，因為需要電子凸輪的功能，所以必須選擇TLC63驅動器。而在一些只需要控制點到點運動的場合下，選擇TLC63則有些浪費，可以選擇TLC43等其它型號的伺服系統(tǒng)。

總結

本文所說的應用案例是伺服系統(tǒng)比較典型的單軸應用，施耐德伺服系統(tǒng)中的電子凸輪功能及內置PLC編程的功能在這里得到了較好的應用，希望能夠對大家在伺服系統(tǒng)的選擇有所幫助。歡迎各位批評指正。