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        臺達ES2-C搭配ASD-M系列伺服系統(tǒng)在門板銑孔機上的應(yīng)用

        2016-01-27 13:00:32臺達集團中達電通股份有限公司上海201209
        金屬加工(冷加工) 2015年1期
        關(guān)鍵詞:臺達門板驅(qū)動器

        ■臺達集團中達電通股份有限公司 (上海 201209) 季 興

        臺達ES2-C搭配ASD-M系列伺服系統(tǒng)在門板銑孔機上的應(yīng)用

        ■臺達集團中達電通股份有限公司 (上海 201209) 季 興

        摘要:本文簡要敘述了臺達DVP-ES2-C系列PLC搭配ASD-M三合一系列伺服構(gòu)建的平臺,以及CANopen網(wǎng)絡(luò)的配置。在傳統(tǒng)脈沖控制或者RS-485通信的基礎(chǔ)上,通過CANopen通信提高通信速率并增加穩(wěn)定性。

        門板銑孔機是眾多國際建材、木門生產(chǎn)廠家的重要配套設(shè)備。某企業(yè)的原設(shè)備是從日本進口的,機器體積龐大,操作復雜,對技術(shù)工人要求比較高,雖然加工精細,但是由于機械和電氣的雙重限制,加工節(jié)拍較慢。在使用臺達機電產(chǎn)品進行改造之后,生產(chǎn)節(jié)拍大幅提高由80套/天提升至200套/天,直接為客戶提升了效率。該方案得到了客戶的高度認可。

        原系統(tǒng)為工業(yè)電腦搭配伺服方案,要求其中X、Y兩伺服軸可以進行直線插補和圓弧插補,由工業(yè)計算機來運算并輸出插補指令。X、Y軸將韌物移動到需要開孔的位置,變頻器帶動韌物旋轉(zhuǎn),逐漸在門板上銑出一個圓孔或者跑道型的孔。根據(jù)客戶工藝的需求和成本的考慮,為客戶提供了臺達的DVP32ES2-C型號PLC,本款PLC內(nèi)置1Mbps CANopen通信總線,結(jié)合新一代主機處理速度,以高抗干擾性與省配線優(yōu)勢搭建現(xiàn)場設(shè)備;COM3支持CANopen標準協(xié)議DS301。另外搭配臺達ASDAM伺服,該產(chǎn)品支持內(nèi)部位置功能,支持三軸螺旋插補、三軸直線插補、兩軸圓弧插補、兩軸直線插補,非常適合該種現(xiàn)場應(yīng)用。

        1. 臺達系統(tǒng)設(shè)計

        (1)工藝要求:門板銑孔機的工作原理即在整張木質(zhì)門板上,銑出鎖孔、把手等圓孔,整個過程需要X、Y軸做平面圓弧插補或直線插補,Z軸做垂直的上下運動配合。系統(tǒng)要求剛性較強,加工平滑,銑出的圓要滿足各方向直徑誤差在0.1mm。

        (2)系統(tǒng)配置:此系統(tǒng)的控制器選用臺達DVP32ES2-C,通過CANopen總線將插補位置、角度等發(fā)給伺服驅(qū)動器;驅(qū)動器選用臺達ASD-M-0721-M伺服驅(qū)動器+ECMA-C20807PS伺服電動機。ASD-M系列伺服驅(qū)動器也可以搭配B2系列的伺服電動機,在滿足需求的情況下,可以降低客戶成本,提升競爭力。

        2. CANopen配置

        首先打開CANopen Builder軟件,單擊菜單欄中的“設(shè)置”——“通信設(shè)置”——“串口設(shè)置”,在“串口設(shè)置”中選擇COM口,設(shè)置波特率為默認的9600,7,E,1,ASCII模式,該設(shè)置是CANopen Builder軟件和電腦通信的設(shè)置。選好后,點擊在線按鈕,如果連接正確的話會搜索到ES2-CPLC圖標。

        將伺服的C N6接到P L C的COM3上,線序參考ASDA-M系列手冊3.8節(jié)。在CN6的另一個口插上終端電阻。添加伺服配置,因為ASD-M系列伺服驅(qū)動器目前設(shè)計為每軸2個RX和2個TX,所以只能添加P2-30=5,上電寫5,防止連續(xù)寫入EEPROM而降低EEPROM 壽命。P5-07(Pr

        命令觸發(fā)器)用來選擇所執(zhí)行的Pr。P6-03(路徑1的定義)、P6-07、P6-09路徑3、4的數(shù)據(jù),客戶之前將Pr3、Pr4的功能定義好,只要修改相應(yīng)的數(shù)據(jù)即可。詳見CANopen Builder軟件幫助中16.17節(jié)。按照表3分別對DVPCOPM-SL掃描模塊進行設(shè)置。

        表1 臺達ASDA-A2伺服驅(qū)動器通信參數(shù)設(shè)置

        表2 與本例相關(guān)的ADSA-A2伺服驅(qū)動器的參數(shù)說明

        表3 模塊設(shè)置參數(shù)

        然后,將做好的配置下載到PLC里,將伺服參數(shù)和PLC的寄存器對應(yīng),這樣就可以方便的修改參數(shù)(見圖1)。

        圖1 每臺伺服的RxPDO、TxPDO配置

        3. 伺服Pr配置

        臺達ASDA-M系列伺服在Pr配置里可以選擇路徑類型。以直線插補為例,先選擇路徑類型為直線插補,AUTO自動執(zhí)行下一路徑,如果路徑動作連續(xù)可以選擇YES,如果動作不連續(xù),則選擇NO;CMD位置命令選擇00:ABS絕對定位。

        加減速時間根據(jù)客戶要求來設(shè)置,目標速度SPD指令可以選擇相應(yīng)的參數(shù),如圖2中選擇了POV15:5000.0(P5-75),則目標速度為5000r/min。如果想修改速度,只要將P5-75的參數(shù)配置到CANopen里面,通過總線修改參數(shù)即可。軸別選擇可以設(shè)置具體是哪兩個軸進行直線插補,例子中選的是X、Y軸。

        資料值中,填寫X軸的位置命令和Y軸為位置命令,例中為35900和3900。如果想修改插補的距離則修改相應(yīng)Pr的資料值即可。

        ASD-M系列伺服的Pr內(nèi)置直線插補和圓弧插補,只要選擇軸別即可。目前ASD-M系列伺服的圓弧插補只支持相對位置的插補。需要注意的是,如果是需要絕對可以用HMC加ASDA-M伺服。

        圖2 伺服Pr配置

        如圖3所示,圓孔各點直徑

        誤差在0.1mm左右,滿足客戶需求。客戶將動作分解為直線差補和圓弧插補,Z軸則為上下進刀退刀動作。

        可從圖4中看出,X、Y兩軸插補的反饋位置,應(yīng)該是正弦余弦波相結(jié)合。另外也可以打開X -Y Chart來觀察圓弧插補的形狀。

        圖3 加工效果圖

        圖4 圓弧插補波形

        4. 注意事項

        通過CANopen給伺服直線插補命令時,需要同時觸發(fā)X軸和Y軸的P5-07,并且兩個軸的位置要同時寫入。例如X、Y軸的Pr5設(shè)置為直線插補,那么需要同時觸發(fā)X、Y的P5-07;如果是X、Y圓弧插補,則只觸發(fā)任意一個軸即可實現(xiàn)圓弧插補。

        5. 結(jié)語

        臺達ES2-C系列PLC搭配ASD-M系列伺服,完全可以實現(xiàn)一些常見的直線插補、圓弧插補功能,速度響應(yīng)快、加工精度高、性價比高,具有一定的推廣價值。

        收稿日期:(20141120)

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