億芯伺服在模切機上的應(yīng)用

   模切機系統(tǒng)是一個對電機的動態(tài)響應(yīng)要求很高的一種機械設(shè)備，要求伺服系統(tǒng)能夠提供非常快速的動態(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)動器和電機所具有的高動態(tài)響應(yīng)能力來實現(xiàn)，同時還采用了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)動器的一些功能特點：

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)控電機短路、電壓、溫度、編碼器、位置跟蹤和電流過高等故障；

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

    因此我們的伺服驅(qū)動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、模切機機械機構(gòu)簡圖

二、設(shè)備工藝

1：伺服電機拖動塑膠薄膜的運行軌跡。如下圖：

工藝說明：有兩種主要的切膜方式。

1：光標切膜：就是如上面的運行軌跡一樣，S1區(qū)進行跟隨，然后進入“尋找色標”區(qū)，等待色標，當檢測到色標之后，進入定位模式，走一個定長。

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

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

三、運動軌跡控制要點

變頻器來控制“模切頭”。因為變頻器最快50Hz，可以控制模切頭300inc/min，所以伺服控制器，也要300次啟停/min。因為在模切頭在切的時候是絕對不允許拖動的。所以伺服運行時間是當模切頭碰到“提升感應(yīng)器”開始運行，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”的時候還沒有收到伺服的“拖膜完成信號”就認為拖膜的速度太慢，就要報警。

四、伺服程序編寫

光控流程：先進入“速度模式”，同時比較運行距離，當運行距離超出了S1，就啟動快速捕捉口來捕捉色標，1如果捕捉到色標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），然后進入絕對定位。定位到達后out1輸出。2如果在最大允許運行長度內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)色標，就out2輸出，并且伺服停止。

    Din1觸發(fā)啟動，調(diào)用seq10

Seq10（將當前位置+S1來設(shè)定觸發(fā)快速捕捉口的位置，同時將比較器1和比較器2停止）

    21A00120             60630020

    21A00320             80000      （S1長度，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“每次運行的最大長度”內(nèi)都沒有找到色標，電機停止，然后報錯）

    21A00120             60630020

    21A00320             100000       （每次運行的最大長度，HMI設(shè)定）

    21A00410             1

    21A00220             21810420

    21180008              11

    Seq11（先進行勻速運動。）

         60600008             3

         60FF0020            10000

         60830220             1600000

         60840220             1600000

         60400010             F

         21180008             13

    Seq13（開始比較器1，比較實際位置，判斷是否開始觸發(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（開始比較器2，比較實際位置，判斷是否超出“每次運行的最大長度”同時觸發(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（快速捕捉口開始觸發(fā)，等待N信號）

             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（檢測到N信號后要多運行的S2長度，）

         60400010             F

         21810610             0（取消超程比較器2）

         21180008             16

    Seq16

         60400010             5F（進行相對定位）

    Seq20（超程報警輸出）

         21600520             01 （out1輸出，因為我在輸出進行了設(shè)置，見程序）

         21300110             8021

         21300220             1000（延時1S）

    Seq21

         21600520             00 （out1停止輸出）

程控就是不斷的更改定位長度。在這就不寫了，見程序。

五、電器圖

六、調(diào)試情況

下圖是光控300個/min的時候采集的伺服運動曲線：

七、總結(jié)

由于伺服內(nèi)部可以進行編程，因此就避免了編寫復(fù)雜的PLC程序，同時還減輕了PLC的負擔，可以換成一個很小的PLC，另外億芯伺服還可以通過模擬量輸出接口去控制變頻器，更加減小了系統(tǒng)成本。目前該模切機完成300個/min的速度是沒有任何問題的，精度完全滿足客戶的要求，經(jīng)過2個月的試機，客戶對億芯伺服的穩(wěn)定性很滿意，沒有出現(xiàn)任何故障。模切機這樣高速啟停設(shè)備（基本上60個/S）,模切頭基本上都不會停下來讓伺服來運行，當伺服停止之后才重新啟動，這樣會造成整個系統(tǒng)的效率降低。類似這樣的設(shè)備還有高速制袋機，套標機、數(shù)控送料機等等,都是要求每分鐘幾百個的設(shè)備,目前億芯伺服已經(jīng)在這些場合廣泛應(yīng)用。