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關(guān)鍵詞：
DA200
伺服
追鋸
- 摘要：同樣的應(yīng)用環(huán)境，分別使用PLC和英威騰伺服DA200對(duì)比，明顯發(fā)現(xiàn)：PLC控制追鋸，切割誤差在10mm以內(nèi)；使用英威騰伺服DA200,切割精度能控制在2mm以內(nèi)。可見，DA200內(nèi)置的高速運(yùn)算性能和伺服系統(tǒng)的快速響應(yīng)特性可輕松實(shí)現(xiàn)追鋸功能，DA200在運(yùn)動(dòng)精度、輸出柔性、速度和加速度控制優(yōu)勢(shì)十分明顯。
1、追鋸簡介
關(guān)于電子凸輪以前提過飛剪，追鋸也是電子凸輪的一種體現(xiàn)，他們最大的不同就是，飛剪始終往一個(gè)方向，而追鋸是往返運(yùn)動(dòng)。在目前的工業(yè)生產(chǎn)中，各種材料的定長裁剪是整個(gè)過程中非常重要的步驟，隨著自動(dòng)化技術(shù)不斷的提高，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的愈加成熟，定長裁切設(shè)備從傳統(tǒng)的停鋸，逐漸發(fā)展到追鋸，大大提高了工作效率，同時(shí)由于追鋸的同步切割性能，相對(duì)而言也可以減少電機(jī)功率，在成本上也可以有一個(gè)比較好的控制。
追鋸特點(diǎn)：送料軸保持勻速單向送料，“刀架”伺服電機(jī)在切割臺(tái)上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在同步區(qū)域內(nèi)與送料軸速度達(dá)到同步，同時(shí)完成切割動(dòng)作，然后反向回到原點(diǎn)，再次追蹤同步切割，切割方式可以為氣動(dòng)控制，也可以為電鋸控制，因而又作追鋸之說。
2、實(shí)例
3.追鋸運(yùn)行圖
過程詳解
A.待機(jī)狀態(tài)：在一個(gè)循環(huán)開始時(shí)，若送料長度尚未達(dá)到指定裁切長度，即屬于待機(jī)狀態(tài)。伺服隨時(shí)偵測輸入材料的長度及實(shí)時(shí)速度，采取前置量偵測法，若長度到達(dá)前置量，則伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)入追速狀態(tài)。
B.追速狀態(tài)：送料持續(xù)進(jìn)行，伺服在偵測輸入材料長度和速度的同時(shí)，并指揮伺服電機(jī)依照S曲線加速至與進(jìn)料速度同步。在進(jìn)入同步速度的瞬間，鋸臺(tái)與材料的動(dòng)態(tài)相對(duì)位置已經(jīng)整定完成，接著進(jìn)入同步區(qū)。
C.同步狀態(tài)：一旦進(jìn)入同步狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)器立刻送出同步信號(hào)給外圍負(fù)責(zé)剪切或者鋸的機(jī)構(gòu)，要求執(zhí)行切斷動(dòng)作。同時(shí)伺服依然持續(xù)偵測進(jìn)料長度以及速度，隨時(shí)保持鋸臺(tái)與材料之間的動(dòng)態(tài)相對(duì)位置永遠(yuǎn)不變，如此才能確保裁切斷面的平整，當(dāng)裁切完成之后，裁切裝置退出并發(fā)出裁切完成信號(hào)，伺服收到此信號(hào)后則不再持續(xù)維持同步，立刻進(jìn)入減速狀態(tài)。
D.減速狀態(tài)：驅(qū)動(dòng)器指揮伺服電機(jī)立即從同步區(qū)提前進(jìn)入減速區(qū)依照S曲線減速至0，同時(shí)仍然持續(xù)偵測并累計(jì)進(jìn)料長度，并立即進(jìn)入回程狀態(tài)。
E.回程狀態(tài)：回程過程中，驅(qū)動(dòng)器持續(xù)監(jiān)測第二編碼器反饋的進(jìn)料長度，回程完成后系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，等待下一次循環(huán)的開始。
4.應(yīng)用方案介紹
A.物料被變頻器運(yùn)送，外圍編碼器進(jìn)行計(jì)數(shù)。
B.到達(dá)前置量后，跟隨伺服啟動(dòng)帶動(dòng)滑塊沿著導(dǎo)軌與物料方向一致運(yùn)行，到達(dá)設(shè)定長度滑塊與物料相對(duì)靜止時(shí)鋸片伺服啟動(dòng)開始，通過同步帶拖動(dòng)切刀，進(jìn)行裁切動(dòng)作，裁切到遠(yuǎn)端，裁切伺服停。
C.跟隨伺服在裁切完之后速度降低至0。
D.跟隨伺服反方向返回到起始位置等待下一個(gè)周期。
E.傳統(tǒng)方式是追隨過程只是在PLC內(nèi)容完成，程序量特別大，程序復(fù)雜，而且PLC的掃描速度較伺服要慢的多，PLC控制伺服利用的也是脈沖形式，焊線麻煩，脈沖容易丟失，如果追鋸全部由伺服完成將故障率會(huì)降的很低，控制精度也會(huì)提高。
硬件配置
追隨伺服：英威騰DA200系列5.5kW
切鋸伺服：英威騰DA200系列11kW
PLC：英威騰PLC
外置編碼器：德國SICK西克4096線編碼器
觸摸屏：英威騰7寸屏
電動(dòng)缸：螺距為10mm的上海某品牌
5.伺服調(diào)試及參數(shù)設(shè)置
485通訊接線
硬件第二編碼器接線
CN1控制線
A. DI1(伺服使能)
B. DI3(報(bào)警清除)
C. DI7(模式切換)
D. DI8(原點(diǎn) )
E. DO1(同步信號(hào))
F. DO2(故障報(bào)警)
G. COM+ COM-
P0.20=追鋸模式 | P7.00=固定位置追鋸 | P7.20=40 |
P0.34=150 | P7.01=第二編碼器 | P7.21=40 |
P1.01=90 | P7.02=10 | P7.23=80 |
P3.07=17 | P7.06=10 | P7.27=參數(shù)計(jì)算 |
P3.10=20 | P7.07=1000 | P7.29=同步速度補(bǔ)償 |
P5.10=3 | P7.08=16384 | P7.30=切割次數(shù) |
P5.11=1 | P7.09=1200(切割長度) |
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P5.16=回原點(diǎn)到后到指定目標(biāo)位置 | P7.10=340 |
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P5.17=100 | P7.17=270 |
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P5.18=30 | P7.18=100 |
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P5.19=0 | P7.19=1800 | 涉及到凸輪曲線的需要計(jì)算生效起作用。 |
6.注意事項(xiàng)
a.編碼器分頻問題:現(xiàn)場編碼器注明為4096線，需4倍頻計(jì)算后輸入?yún)?shù)
b.計(jì)長編碼器周長:為外圍第二編碼器滾輪周長
c.第二編碼器類型:外圍計(jì)數(shù)第二編碼器信號(hào)支持差分以及集電極信號(hào)
d.點(diǎn)動(dòng)裁切問題:支持點(diǎn)動(dòng)裁切功能，將P7.30設(shè)置為-1，然后再復(fù)位為0，伺服會(huì)執(zhí)行一個(gè)周期的裁切動(dòng)作。
e.同步信號(hào)需注意:同步輸出信號(hào)增加一個(gè)延時(shí)再觸發(fā)裁切動(dòng)作，因?yàn)閯傔M(jìn)入同步區(qū)，速度會(huì)有波動(dòng)。
7.方案總結(jié)
a.同樣的應(yīng)用環(huán)境，分別使用PLC和英威騰伺服DA200對(duì)比，明顯發(fā)現(xiàn)：PLC控制追鋸，切割誤差在10mm以內(nèi)；使用英威騰伺服DA200,切割精度能控制在2mm以內(nèi)。可見，DA200內(nèi)置的高速運(yùn)算性能和伺服系統(tǒng)的快速響應(yīng)特性可輕松實(shí)現(xiàn)追鋸功能，DA200在運(yùn)動(dòng)精度、輸出柔性、速度和加速度控制優(yōu)勢(shì)十分明顯。
b.追鋸適用于：化妝品或者牙膏軟管押出機(jī)后段的離心刀定長裁切機(jī)、高頻焊管生產(chǎn)線后段的定長鋸切機(jī)、斜紋螺旋紙管生產(chǎn)線后段的定長裁切機(jī)、PVC管或者異形材擠出機(jī)生產(chǎn)線后段的定長鋸切機(jī)、鋼板定長橫切機(jī)、填裝注裝機(jī)以及需要隨著工件移動(dòng)的專用加工設(shè)備。
