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Kinco伺服在模切机上的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-04-30   来源:上海步科自动化有限公司   浏览次数:39437
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

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。
 
 
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