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Kinco伺服在模切机上的应用
jiang_0514 发表于 2009/2/27 8:42:41 461 查看 0 回复 [上一主题] [下一主题]
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模切机系统是一个对电机的动态响应要求很高的一种机械设备，要求伺服系统能够提供非常快速的动态响应能力和精确的定位能力。我们所做的这套系统是就是根据ED伺服驱动器和电机所具有的高动态响应能力来实现，同时还采用了ED伺服内部所具有的编程能力，还把系统中以前所使用的具有高速脉冲输出能力的PLC换成了一般的普通PLC，为客户节约了成本。下面是我们驱动器的一些功能特点：
1、全数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，具有很高的动态响应能力；
2、灵活多变的跟踪控制方式，提供高灵敏度的跟踪效果；
3、可编程控制的数字输入输出；
4、可监控电机短路、电压、温度、编码器、位置跟踪和电流过高等故障；
5、可通过RS232、RS485、Profibus、CAN通讯口进行参数设定；
因此我们的伺服驱动器完全有能力胜任这份工作，下面大致介绍下这套系统：
一、模切机机械机构简图
二、设备工艺
1：伺服电机拖动塑胶薄膜的运行轨迹。如下图：
工艺说明：有两种主要的切膜方式。
1：光标切膜：就是如上面的运行轨迹一样，S1区进行跟随，然后进入寻找色标区，等待色标，当检测到色标之后，进入定位模式，走一个定长。
2：程控切膜：就是每次都有一个设定好的长度。程控切膜又分为两种。1：定长切，就是每次切的距离都是一样的。2：变长切，就是事先设定好多个长度，然后按照设定的多段长度来切。
3：还有一些结合运用的。如：光控+程控。就是第一次切用光控来定位然后用程控来控制，但这都是一些功能上的应用在这里就不具体说明。
三、运动轨迹控制要点
变频器来控制模切头。因为变频器最快50Hz，可以控制模切头300inc/min，所以伺服控制器，也要300次启停/min。因为在模切头在切的时候是绝对不允许拖动的。所以伺服运行时间是当模切头碰到提升感应器开始运行，然后在模切头碰到顶部感应器之前完成拖膜。如果在模切头碰到顶部感应器的时候还没有收到伺服的拖膜完成信号就认为拖膜的速度太慢，就要报警。
四、伺服程序编写
光控流程：先进入速度模式，同时比较运行距离，当运行距离超出了S1，就启动快速捕捉口来捕捉色标，1如果捕捉到色标就将速度模式下的速度（60ff0020）发送给伺服的定位模式的最高速度（60810020），然后进入绝对定位。定位到达后out1输出。2如果在最大允许运行长度内没有发现色标，就out2输出，并且伺服停止。
Din1触发启动，调用seq10
Seq10（将当前位置+S1来设定触发快速捕捉口的位置，同时将比较器1和比较器2停止）
21A00120 60630020
21A00320 80000 （S1长度，HMI设定）
21A00410 1
21A00220 21800420
21810610 0 （取消比较器1）
21820610 0 （取消比较器2）
21180008 F
SeqF（设定：如果在每次运行的最大长度内都没有找到色标，电机停止，然后报错）
21A00120
60630020
21A00320 100000 （每次运行的最大长度，HMI设定）
21A00410 1
21A00220 21810420
21180008 11
Seq11（先进行匀速运动。）
60600008 3
60FF0020 10000
60830220 1600000
60840220 1600000
60400010 F
21180008 13
Seq13（开始比较器1，比较实际位置，判断是否开始触发快速捕捉口）
21800120 60630020
21800220 0
21800320 FFFFFFFF
（21800420在seq10已经设定）
21800520 5
21800620 8014
Seq14（开始比较器2，比较实际位置，判断是否超出每次运行的最大长度同时触发快速捕捉口）
21810120 60630020
21810220 0
21810320 FFFFFFFF
（21810420在seq0F已经设定）
21810520 5
21810620 8020（超程跳转seq20）
21C00110 8015（快速捕捉口开始触发，等待N信号）
21C00220 0
Seq15
60600008 1
21A00120 20110520（将3模式的速度放到1模式中）
21A00410 0 （copy）
21A00220 60810020
607A0020 10000（检测到N信号后要多运行的S2长度，）
60400010 F
21810610 0（取消超程比较器2）
21180008 16
Seq16
60400010 5F（进行相对定位）
Seq20（超程报警输出）
21600520 01 （out1输出，因为我在输出进行了设置，见程序）
21300110 8021
21300220 1000（延时1S）
Seq21
21600520 00 （out1停止输出）
程控就是不断的更改定位长度。在这就不写了，见程序。
五、电器图
六、调试情况
下图是光控300个/min的时候采集的伺服运动曲线：
七、总结
由于伺服内部可以进行编程，因此就避免了编写复杂的PLC程序，同时还减轻了PLC的负担，可以换成一个很小的PLC，另外KINCO伺服还可以通过模拟量输出接口去控制变频器，更加减小了系统成本。目前该模切机完成300个/min的速度是没有任何问题的，精度完全满足客户的要求，经过2个月的试机，客户对ED伺服的稳定性很满意，没有出现任何故障。模切机这样高速启停设备（基本上60个/S）,模切头基本上都不会停下来让伺服来运行，当伺服停止之后才重新启动，这样会造成整个系统的效率降低。类似这样的设备还有高速制袋机，套标机等等,都是要求每分钟几百个的设备,目前Kinco伺服已经在这些场合广泛应用。