臺達機電產品在臺鋼機械自動切割機上的成功應用(圖)
2006/4/8 9:52:21
中達電通股份有限公司 供稿
摘要：本文主要介紹了臺達機電產品在臺鋼機械設備有限公司的成功應用，在行業內非常具有代表性及參考價值。
Abstract: Successful applications of Delta mechanical electric equipment in Taigang mechanic equipment Co., Ltd. are introduced in the article. The application is very typical and has reference value.
關鍵詞：自動切割機 伺服電機 控制模式 通訊
Key words: Auto cutting machine Servo motor Control mode Telecommunication
一、概述
臺鋼機械設備有限公司主要生產自動切割機等設備，產品主要出口東南亞及大陸地區。所謂自動切割機就是將整卷寬幅在兩米多的透明膠帶，按照設定的長度(以毫米為單位)，自動切割成標準寬度的膠帶。客戶以前使用的是其他知名的產品，由于品牌比較雜，系統在功能上有缺陷，并且在技術咨詢和售后等方面存在問題。經過和客戶的溝通，我們用臺達的機電產品為客戶做了整套方案，得到了客戶的認可。歷經4天的奮戰，開發成功。在功能方面完全滿足了客戶的需求，整個系統在操作方面更加人性化，在原有系統的基礎上增加了七種控制模式，分連續和單動兩種狀態。變頻器頻率的通訊給定不僅可靠便利，而且為客戶節省了成本。
二、系統構成
人機：DOP-A57GSTD 1臺
PLC：DVP-48EH00T 1 臺
變頻器：VFD-007M23A、VFD-015M23A 各1臺
伺服：ASD-A0721LA １臺
三、系統控制框圖及說明
工作說明
主軸電機用VFD-015M23A驅動，切臺上的圓刀（切刀）用VFD-007M23A驅動，伺服與齒輪同軸相連，通過齒輪皮帶帶動導軌，使切臺在如圖中A所示方向來回移動，用來完成定長的操作。同時切臺通過油壓可以在如圖中B所示方向前后移動，用來對套在主軸上的膠帶進行切割。
四、工藝及控制要求
工藝要求描述：兩臺變頻器，一臺驅動主軸馬達；另外一臺驅動圓刀（切刀）。伺服通過齒輪皮帶和導軌傳動控制切臺的定位，即定長。變頻器通過RS485通訊的方式控制，給定主軸和圓刀的轉速。伺服用Pt模式定位。根據客戶的要求為其提供了單段和連續兩種控制方式和10種操作模式,每種操作模式包含：寬度設定、刀數設定兩個參數。在生產前，客戶根據生產的要求，將需要生產膠帶的寬度和刀數在參數表中預先設定好。如果操作人員選擇單段控制方式，在人機上輸入模式號后，系統自動把對應該模式的參數（寬度和刀數）調用出來。啟動后，刀臺通過伺服開始定長橫向移動，當到達設定的長度后，刀臺橫向移動停止，通過油壓控制刀臺向系統框圖中B 所示的方面縱向移動，當刀臺移動至前限位處，開始定時，保證將膠帶完全切斷后，自動退回至后限位開關處停止。如果該模式設定的刀數不為零，則重復以上動作，直到切割的次數等于設定的刀數后，自動停止。如果該模式設定的刀數為零，則系統不動作。而如果操作人員選擇連續控制方式，在人機上輸入模式號，則啟動后系統自動按照模式1設定的寬度和刀數切割，當模式1切割完畢后，自動按照下一模式設定的寬度和刀數切割，直到將設定的模式全部切完后自動停機。如果其中有的模式設定的刀數為零時，自動跳到下一模式，參數也隨之改變。例如：在連續模式下：選擇模式１０，啟動后系統按照模式１設定的參數切割，模式１切割完畢，如果模式２中設定的刀數不為零，則按照模式２設定的寬度和刀數自動切割；如果模式２中設定的刀數為零，則系統自動跳過模式２，按照模式３中設定的參數切割。依次類推，直到將模式１０設定的寬度和刀數切割完畢后，系統自動停機。
系統生產流程的順序如下所述：首先夾頭動作，夾頭動作前，主軸氣缸首先要向上動作，上到限位后，夾頭頂出，將主軸夾住。然后圓刀才能啟動進行切割，在運行過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。在連續運行完畢后，系統自動停止，并且自動縮回夾頭，主軸氣缸向下到位。然后，刀臺自動歸位，歸位到限位后停止。
在整個自動切卷的過程中，如果出現任何故障或者操作人員手動停車，則系統記錄當前執行到的模式號和已經完成了幾次切割，如果故障處理完畢后再次啟動，則按照停車前的模式繼續切割。以上所述的是自動切割狀態。
在手動狀態下，為客戶提供了自動對刀的功能。即在出現故障或前一次切割質量不高時，在停機的狀態下，可以通過人機或操作面板上，按間接歸位或間接前進按鈕，切臺自動以當前模式設定的寬度向后或向前移動一個寬度，達到自動對刀的功能，同時也提供手動對刀的功能。
我們為客戶開發的整套系統，控制可靠，伺服通過調整了相應的2-00后的參數，使得其響應性和精度都要高于客戶以前使用的系統，并且工藝和操作上也更勝一籌。客戶以前使用的系統只能連續運行，而且只有三種模式設定，不能單段運行。在程序中，中達巧妙的運用了變址和循環的功能，使得程序也很簡練，客戶非常認可。這再一次印證了臺達的機電產品在系統集成方面具有很強的優勢。
五、調試感想
伺服在PT模式下，很容易受干擾。如果電柜內有干擾源，如變頻器，直流調速器等，即使不發脈沖，只要伺服始能，可能電機就會運行。這種情況，都屬于干擾問題。可以采取以下措施：
將變頻器的載波頻率適當的降低，以減小干擾；
PT模式下，將伺服驅動器中1-00的參數設置成32；
變頻器和伺服可靠接地；
適當的調整2-26的設定值，以提高伺服的外部抗干擾的能力；
如果伺服電機的噪音比較大，可以增大2-25的值，以減小電機噪音。
如果伺服在運行中，不是很平滑。說明伺服的參數調整的不好，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的參數值，在此基礎上，根據實際情況，再進行個別參數的調整。
參考文獻（略）
Abstract: Successful applications of Delta mechanical electric equipment in Taigang mechanic equipment Co., Ltd. are introduced in the article. The application is very typical and has reference value.
關鍵詞：自動切割機 伺服電機 控制模式 通訊
Key words: Auto cutting machine Servo motor Control mode Telecommunication
一、概述
臺鋼機械設備有限公司主要生產自動切割機等設備，產品主要出口東南亞及大陸地區。所謂自動切割機就是將整卷寬幅在兩米多的透明膠帶，按照設定的長度(以毫米為單位)，自動切割成標準寬度的膠帶。客戶以前使用的是其他知名的產品，由于品牌比較雜，系統在功能上有缺陷，并且在技術咨詢和售后等方面存在問題。經過和客戶的溝通，我們用臺達的機電產品為客戶做了整套方案，得到了客戶的認可。歷經4天的奮戰，開發成功。在功能方面完全滿足了客戶的需求，整個系統在操作方面更加人性化，在原有系統的基礎上增加了七種控制模式，分連續和單動兩種狀態。變頻器頻率的通訊給定不僅可靠便利，而且為客戶節省了成本。
二、系統構成
人機：DOP-A57GSTD 1臺
PLC：DVP-48EH00T 1 臺
變頻器：VFD-007M23A、VFD-015M23A 各1臺
伺服：ASD-A0721LA １臺
三、系統控制框圖及說明
工作說明
主軸電機用VFD-015M23A驅動，切臺上的圓刀（切刀）用VFD-007M23A驅動，伺服與齒輪同軸相連，通過齒輪皮帶帶動導軌，使切臺在如圖中A所示方向來回移動，用來完成定長的操作。同時切臺通過油壓可以在如圖中B所示方向前后移動，用來對套在主軸上的膠帶進行切割。
四、工藝及控制要求
工藝要求描述：兩臺變頻器，一臺驅動主軸馬達；另外一臺驅動圓刀（切刀）。伺服通過齒輪皮帶和導軌傳動控制切臺的定位，即定長。變頻器通過RS485通訊的方式控制，給定主軸和圓刀的轉速。伺服用Pt模式定位。根據客戶的要求為其提供了單段和連續兩種控制方式和10種操作模式,每種操作模式包含：寬度設定、刀數設定兩個參數。在生產前，客戶根據生產的要求，將需要生產膠帶的寬度和刀數在參數表中預先設定好。如果操作人員選擇單段控制方式，在人機上輸入模式號后，系統自動把對應該模式的參數（寬度和刀數）調用出來。啟動后，刀臺通過伺服開始定長橫向移動，當到達設定的長度后，刀臺橫向移動停止，通過油壓控制刀臺向系統框圖中B 所示的方面縱向移動，當刀臺移動至前限位處，開始定時，保證將膠帶完全切斷后，自動退回至后限位開關處停止。如果該模式設定的刀數不為零，則重復以上動作，直到切割的次數等于設定的刀數后，自動停止。如果該模式設定的刀數為零，則系統不動作。而如果操作人員選擇連續控制方式，在人機上輸入模式號，則啟動后系統自動按照模式1設定的寬度和刀數切割，當模式1切割完畢后，自動按照下一模式設定的寬度和刀數切割，直到將設定的模式全部切完后自動停機。如果其中有的模式設定的刀數為零時，自動跳到下一模式，參數也隨之改變。例如：在連續模式下：選擇模式１０，啟動后系統按照模式１設定的參數切割，模式１切割完畢，如果模式２中設定的刀數不為零，則按照模式２設定的寬度和刀數自動切割；如果模式２中設定的刀數為零，則系統自動跳過模式２，按照模式３中設定的參數切割。依次類推，直到將模式１０設定的寬度和刀數切割完畢后，系統自動停機。
系統生產流程的順序如下所述：首先夾頭動作，夾頭動作前，主軸氣缸首先要向上動作，上到限位后，夾頭頂出，將主軸夾住。然后圓刀才能啟動進行切割，在運行過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。在連續運行完畢后，系統自動停止，并且自動縮回夾頭，主軸氣缸向下到位。然后，刀臺自動歸位，歸位到限位后停止。
在整個自動切卷的過程中，如果出現任何故障或者操作人員手動停車，則系統記錄當前執行到的模式號和已經完成了幾次切割，如果故障處理完畢后再次啟動，則按照停車前的模式繼續切割。以上所述的是自動切割狀態。
在手動狀態下，為客戶提供了自動對刀的功能。即在出現故障或前一次切割質量不高時，在停機的狀態下，可以通過人機或操作面板上，按間接歸位或間接前進按鈕，切臺自動以當前模式設定的寬度向后或向前移動一個寬度，達到自動對刀的功能，同時也提供手動對刀的功能。
我們為客戶開發的整套系統，控制可靠，伺服通過調整了相應的2-00后的參數，使得其響應性和精度都要高于客戶以前使用的系統，并且工藝和操作上也更勝一籌。客戶以前使用的系統只能連續運行，而且只有三種模式設定，不能單段運行。在程序中，中達巧妙的運用了變址和循環的功能，使得程序也很簡練，客戶非常認可。這再一次印證了臺達的機電產品在系統集成方面具有很強的優勢。
五、調試感想
伺服在PT模式下，很容易受干擾。如果電柜內有干擾源，如變頻器，直流調速器等，即使不發脈沖，只要伺服始能，可能電機就會運行。這種情況，都屬于干擾問題。可以采取以下措施：
將變頻器的載波頻率適當的降低，以減小干擾；
PT模式下，將伺服驅動器中1-00的參數設置成32；
變頻器和伺服可靠接地；
適當的調整2-26的設定值，以提高伺服的外部抗干擾的能力；
如果伺服電機的噪音比較大，可以增大2-25的值，以減小電機噪音。
如果伺服在運行中，不是很平滑。說明伺服的參數調整的不好，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的參數值，在此基礎上，根據實際情況，再進行個別參數的調整。
參考文獻（略）
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