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案例頻道一、概述
臺(tái)鋼機(jī)械設(shè)備有限公司主要生產(chǎn)自動(dòng)切割機(jī)等設(shè)備，產(chǎn)品主要出口東南亞及大陸地區(qū)。所謂自動(dòng)切割機(jī)就是將整卷寬幅在兩米多的透明膠帶，按照設(shè)定的長(zhǎng)度(以毫米為單位)，自動(dòng)切割成標(biāo)準(zhǔn)寬度的膠帶。客戶(hù)以前使用的是其他知名的產(chǎn)品，由于品牌比較雜，系統(tǒng)在功能上有缺陷，并且在技術(shù)咨詢(xún)和售后等方面存在問(wèn)題。經(jīng)過(guò)和客戶(hù)的溝通，我們用臺(tái)達(dá)的機(jī)電產(chǎn)品為客戶(hù)做了整套方案，得到了客戶(hù)的認(rèn)可。歷經(jīng)4天的奮戰(zhàn)，開(kāi)發(fā)成功。在功能方面完全滿(mǎn)足了客戶(hù)的需求，整個(gè)系統(tǒng)在操作方面更加人性化，在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了七種控制模式，分連續(xù)和單動(dòng)兩種狀態(tài)。變頻器頻率的通訊給定不僅可靠便利，而且為客戶(hù)節(jié)省了成本。
二、系統(tǒng)構(gòu)成
人機(jī)：DOP-A57GSTD 1臺(tái)
PLC：DVP-48EH00T 1 臺(tái)
變頻器：VFD-007M23A、VFD-015M23A 各1臺(tái)
伺服：ASD-A0721LA １臺(tái)
三、系統(tǒng)控制框圖及說(shuō)明
２．工作說(shuō)明
主軸電機(jī)用VFD-015M23A驅(qū)動(dòng)，切臺(tái)上的圓刀（切刀）用VFD-007M23A驅(qū)動(dòng)，伺服與齒輪同軸相連，通過(guò)齒輪皮帶帶動(dòng)導(dǎo)軌，使切臺(tái)在如圖中A所示方向來(lái)回移動(dòng)，用來(lái)完成定長(zhǎng)的操作。同時(shí)切臺(tái)通過(guò)油壓可以在如圖中B所示方向前后移動(dòng)，用來(lái)對(duì)套在主軸上的膠帶進(jìn)行切割。
四、工藝及控制要求
工藝要求描述：兩臺(tái)變頻器，一臺(tái)驅(qū)動(dòng)主軸馬達(dá)；另外一臺(tái)驅(qū)動(dòng)圓刀（切刀）。伺服通過(guò)齒輪皮帶和導(dǎo)軌傳動(dòng)控制切臺(tái)的定位，即定長(zhǎng)。變頻器通過(guò)RS485通訊的方式控制，給定主軸和圓刀的轉(zhuǎn)速。伺服用Pt模式定位。根據(jù)客戶(hù)的要求為其提供了單段和連續(xù)兩種控制方式和10種操作模式,每種操作模式包含：寬度設(shè)定、刀數(shù)設(shè)定兩個(gè)參數(shù)。在生產(chǎn)前，客戶(hù)根據(jù)生產(chǎn)的要求，將需要生產(chǎn)膠帶的寬度和刀數(shù)在參數(shù)表中預(yù)先設(shè)定好。如果操作人員選擇單段控制方式，在人機(jī)上輸入模式號(hào)后，系統(tǒng)自動(dòng)把對(duì)應(yīng)該模式的參數(shù)（寬度和刀數(shù)）調(diào)用出來(lái)。啟動(dòng)后，刀臺(tái)通過(guò)伺服開(kāi)始定長(zhǎng)橫向移動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定的長(zhǎng)度后，刀臺(tái)橫向移動(dòng)停止，通過(guò)油壓控制刀臺(tái)向系統(tǒng)框圖中B 所示的方面縱向移動(dòng)，當(dāng)?shù)杜_(tái)移動(dòng)至前限位處，開(kāi)始定時(shí)，保證將膠帶完全切斷后，自動(dòng)退回至后限位開(kāi)關(guān)處停止。如果該模式設(shè)定的刀數(shù)不為零，則重復(fù)以上動(dòng)作，直到切割的次數(shù)等于設(shè)定的刀數(shù)后，自動(dòng)停止。如果該模式設(shè)定的刀數(shù)為零，則系統(tǒng)不動(dòng)作。而如果操作人員選擇連續(xù)控制方式，在人機(jī)上輸入模式號(hào)，則啟動(dòng)后系統(tǒng)自動(dòng)按照模式1設(shè)定的寬度和刀數(shù)切割，當(dāng)模式1切割完畢后，自動(dòng)按照下一模式設(shè)定的寬度和刀數(shù)切割，直到將設(shè)定的模式全部切完后自動(dòng)停機(jī)。如果其中有的模式設(shè)定的刀數(shù)為零時(shí)，自動(dòng)跳到下一模式，參數(shù)也隨之改變。例如：在連續(xù)模式下：選擇模式１０，啟動(dòng)后系統(tǒng)按照模式１設(shè)定的參數(shù)切割，模式１切割完畢，如果模式２中設(shè)定的刀數(shù)不為零，則按照模式２設(shè)定的寬度和刀數(shù)自動(dòng)切割；如果模式２中設(shè)定的刀數(shù)為零，則系統(tǒng)自動(dòng)跳過(guò)模式２，按照模式３中設(shè)定的參數(shù)切割。依次類(lèi)推，直到將模式１０設(shè)定的寬度和刀數(shù)切割完畢后，系統(tǒng)自動(dòng)停機(jī)。
系統(tǒng)生產(chǎn)流程的順序如下所述：首先夾頭動(dòng)作，夾頭動(dòng)作前，主軸氣缸首先要向上動(dòng)作，上到限位后，夾頭頂出，將主軸夾住。然后圓刀才能啟動(dòng)進(jìn)行切割，在運(yùn)行過(guò)程中如果按全部停止，則圓刀停止，然后夾頭縮回，縮到位后，主軸氣缸向下，下到限位后停止向下。在連續(xù)運(yùn)行完畢后，系統(tǒng)自動(dòng)停止，并且自動(dòng)縮回夾頭，主軸氣缸向下到位。然后，刀臺(tái)自動(dòng)歸位，歸位到限位后停止。
在整個(gè)自動(dòng)切卷的過(guò)程中，如果出現(xiàn)任何故障或者操作人員手動(dòng)停車(chē)，則系統(tǒng)記錄當(dāng)前執(zhí)行到的模式號(hào)和已經(jīng)完成了幾次切割，如果故障處理完畢后再次啟動(dòng)，則按照停車(chē)前的模式繼續(xù)切割。以上所述的是自動(dòng)切割狀態(tài)。
在手動(dòng)狀態(tài)下，為客戶(hù)提供了自動(dòng)對(duì)刀的功能。即在出現(xiàn)故障或前一次切割質(zhì)量不高時(shí)，在停機(jī)的狀態(tài)下，可以通過(guò)人機(jī)或操作面板上，按間接歸位或間接前進(jìn)按鈕，切臺(tái)自動(dòng)以當(dāng)前模式設(shè)定的寬度向后或向前移動(dòng)一個(gè)寬度，達(dá)到自動(dòng)對(duì)刀的功能，同時(shí)也提供手動(dòng)對(duì)刀的功能。
我們?yōu)榭蛻?hù)開(kāi)發(fā)的整套系統(tǒng)，控制可靠，伺服通過(guò)調(diào)整了相應(yīng)的2-00后的參數(shù)，使得其響應(yīng)性和精度都要高于客戶(hù)以前使用的系統(tǒng)，并且工藝和操作上也更勝一籌。客戶(hù)以前使用的系統(tǒng)只能連續(xù)運(yùn)行，而且只有三種模式設(shè)定，不能單段運(yùn)行。在程序中，中達(dá)巧妙的運(yùn)用了變址和循環(huán)的功能，使得程序也很簡(jiǎn)練，客戶(hù)非常認(rèn)可。這再一次印證了臺(tái)達(dá)的機(jī)電產(chǎn)品在系統(tǒng)集成方面具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。
五、調(diào)試感想
伺服在PT模式下，很容易受干擾。如果電柜內(nèi)有干擾源，如變頻器，直流調(diào)速器等，即使不發(fā)脈沖，只要伺服始能，可能電機(jī)就會(huì)運(yùn)行。這種情況，都屬于干擾問(wèn)題。可以采取以下措施：
將變頻器的載波頻率適當(dāng)?shù)慕档停詼p小干擾；
PT模式下，將伺服驅(qū)動(dòng)器中1-00的參數(shù)設(shè)置成32；
變頻器和伺服可靠接地；
適當(dāng)?shù)恼{(diào)整2-26的設(shè)定值，以提高伺服的外部抗干擾的能力；
如果伺服電機(jī)的噪音比較大，可以增大2-25的值，以減小電機(jī)噪音。
如果伺服在運(yùn)行中，不是很平滑。說(shuō)明伺服的參數(shù)調(diào)整的不好，可以借助Auto Controller Computation軟件，輸入伺服的功率、頻寬、慣量比。通過(guò)該軟件幫助我們算出2-00、2-02、2-04、2-06、2-23、2-24、2-25、2-26的參數(shù)值，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際情況，再進(jìn)行個(gè)別參數(shù)的調(diào)整。
北京市公安局海淀分局備案號(hào)：11010802023656號(hào)