发表于：2010/10/19 15:44:41
#0楼
本文介绍了VEC伺服系统在钢板裁剪设备中的应用，并对设备加工要求和技术进行分析，并介绍了该设备在加工过程中的伺服控制。
设备加工要求
要求在把一段钢板送到切刀口进行定长定位的裁切。传送钢板装置是由一个伺服驱动器和一个伺服电机驱动。有的钢板上也可能装有标识（追标功能）。在标识附近设定检测区域，设定为“窗口”区域。
在运行过程中，当钢板上的一个标识进入“窗口（检测区域）”，光电传感器把这个检测到的标识传送给伺服控制器，控制器根据编码器反馈回来的信息及光电传感器检测到的标识，发送一个命令给伺服电机，电机再以设定好的距离补偿进行响应，把钢板送到指定位置后停止传送，然后由切刀向下运转，把钢板切断。在这个过程中，送料装置由伺服驱动器控制，加减速曲线可以自动柔和，四段加减速即正加减速、负加减速可分别设定。需要切不同长度的时候可以通过人机界面设定长度。
技术分析
这个设备主要有几点的配合是关键：
◆ 使用VEC伺服控制器自有自动点对点控制模式的功能和特点，在每裁剪一段长度后，按伺服当前停止的位置作为初始原点再进行下一段距离长度的裁剪，这样的优点就是，即使前一段切料有不精确的情况也不会累积、不会影响下一段切料长度的精确性；
◆ 标识的出现必须在“窗口”范围内才是有效的，如果未出现在窗口范围内，则按人机界面上设定的“硬性”长度进行裁剪。若标识出现在“窗口”区域，则按照设定的长度再配合加减补偿距离进行更精确裁剪。
◆ VEC伺服控制器特有的长度转换功能。通过传度转换功能可以直接输入要裁剪钢板的长度。这样，整个系统操作更简单，使用更方便。
◆ 送料装置的控制直接由人机界面与伺服驱动器通讯完成工作，由人机界面直接对伺服驱动器操作以及给定参数,替代PLC与伺服驱动器控制。而且可以节省一台PLC，节约成本。
设备的电气部分配置
伺服驱动器
采用VEC全数字伺服控制器和伺服电机，该控制器有11个可编程输入点，一个硬件复位点和7个输出点。该控制器的通讯接口具有MODBUS协议，可以直接与人机界面通讯。伺服驱动器在设备中主要起到驱动伺服电机带动送料装置送料，执行定长定位的送料,追“标” 作用。
自动点对点控制模式下工作：
1、自动点对点功能方块图：
2、激光识别点（MARK）识别：
当使用自动定长定位(Auto Point To Point)控制模式时，若有加装Mark Sensor 以辨认印刷点时，可以使用本功能。
设定长度有关参数：
◆ DL0(L.501/500) 为正常的送料长度。
◆ DL2(L.505/504) 为Mark(印刷点)出现后的长度。
设定Mark 有关参数
◆ Mark 可能出现的区域称为窗口（窗口）。
◆ DL3(L.507/506)用来设定窗口最小值。
◆ DL4(L.509/508)用来设定窗口最大值。
◆ Mark 信号必须由DI2(180) 输入(只能使用DI2)。
◆ 当送料长度介于DL4 与DL3 之间时，Mark 信号才会被承认为有效
◆ 在执行APTP 自动定长定位功能中，若有效Mark 出现，则由该点起算，再送料DL2 的长度即自动停止。
如果有效Mark 未出现，则送料至DL0 的长度即自动停止。
Mark Loss 输出功能
◆ DOx(180) = Mark Loss
◆ 每次APTP 开始时，DOx(180) 恢复成OFF。
◆ 若Mark 正常出现于窗口的范围内，则DOx(180) 维持OFF。
◆ 若Mark 并未出现于窗口的范围内，则DOx(180) 立刻ON。
运行曲线：
3、S型曲线示：
H.344/394/444/494=1，复位后即可选择S型加减速曲线。
S型加减速曲线的运转曲线如下：
4、长度转换功能
◆ 定义L.577/576=um/revolution， 为马达每转的送料长度
◆ 设定H.334/384/434/484=6，转换6 组长度数据
◆ DL16(um in F.533/532)_DL0(cks in L.501/500)
◆ DL18(um in F.537/536)_DL2(cks in L.505/504)
◆ DL19(um in F.539/538)_DL3(cks in L.507/506)
◆ DL20(um in F.541/540)_DL4(cks in L.509/508)
人机界面
采用WEINVIEW的人机界面MT506MV随时可以在触摸屏上根据需要设定不同的裁剪长度以及裁剪速度的快慢。其操作界面如下图所示：
参数设置界面
操作界面
监控界面
设备在加工过程中的运动控制过程
首先，启动送料装置，由伺服驱动器控制速度和送料长度。在传送过程中，钢板上可能贴有标签或者标识，用来识别位置，用于提高裁剪精度。VEC伺服有激光识别点（MARK）识别功能，即通常说的“追标”功能。可以在标识附近设定检测区域，设定为“窗口”区域，通过光电传感器检测这个“窗口”，把这个采集到的信号送给伺服驱动器实现长度定位，然后停止送料。再由切刀裁剪钢板，来实现裁剪的精确控制。
最后，切刀回到原位，送料装置把裁剪好的钢板送到指定的位置后继续循环动作。
特点和优势
◆ 精确度提高
通过“追标”功能和自动点对点控制模式提高系统精度。
◆ 成本降低
通过伺服驱动器与人机界面通讯功能，自身处理程序，节省PLC，降低成本。
◆ 长度转换功能
通过长度转换功能可以直接输入要裁剪的长度，整个系统操作、使用因此功能而更加方便、简单。
设备加工要求
要求在把一段钢板送到切刀口进行定长定位的裁切。传送钢板装置是由一个伺服驱动器和一个伺服电机驱动。有的钢板上也可能装有标识（追标功能）。在标识附近设定检测区域，设定为“窗口”区域。
在运行过程中，当钢板上的一个标识进入“窗口（检测区域）”，光电传感器把这个检测到的标识传送给伺服控制器，控制器根据编码器反馈回来的信息及光电传感器检测到的标识，发送一个命令给伺服电机，电机再以设定好的距离补偿进行响应，把钢板送到指定位置后停止传送，然后由切刀向下运转，把钢板切断。在这个过程中，送料装置由伺服驱动器控制，加减速曲线可以自动柔和，四段加减速即正加减速、负加减速可分别设定。需要切不同长度的时候可以通过人机界面设定长度。
技术分析
这个设备主要有几点的配合是关键：
◆ 使用VEC伺服控制器自有自动点对点控制模式的功能和特点，在每裁剪一段长度后，按伺服当前停止的位置作为初始原点再进行下一段距离长度的裁剪，这样的优点就是，即使前一段切料有不精确的情况也不会累积、不会影响下一段切料长度的精确性；
◆ 标识的出现必须在“窗口”范围内才是有效的，如果未出现在窗口范围内，则按人机界面上设定的“硬性”长度进行裁剪。若标识出现在“窗口”区域，则按照设定的长度再配合加减补偿距离进行更精确裁剪。
◆ VEC伺服控制器特有的长度转换功能。通过传度转换功能可以直接输入要裁剪钢板的长度。这样，整个系统操作更简单，使用更方便。
◆ 送料装置的控制直接由人机界面与伺服驱动器通讯完成工作，由人机界面直接对伺服驱动器操作以及给定参数,替代PLC与伺服驱动器控制。而且可以节省一台PLC，节约成本。
设备的电气部分配置
伺服驱动器
采用VEC全数字伺服控制器和伺服电机，该控制器有11个可编程输入点，一个硬件复位点和7个输出点。该控制器的通讯接口具有MODBUS协议，可以直接与人机界面通讯。伺服驱动器在设备中主要起到驱动伺服电机带动送料装置送料，执行定长定位的送料,追“标” 作用。
自动点对点控制模式下工作：
1、自动点对点功能方块图：
2、激光识别点（MARK）识别：
当使用自动定长定位(Auto Point To Point)控制模式时，若有加装Mark Sensor 以辨认印刷点时，可以使用本功能。
设定长度有关参数：
◆ DL0(L.501/500) 为正常的送料长度。
◆ DL2(L.505/504) 为Mark(印刷点)出现后的长度。
设定Mark 有关参数
◆ Mark 可能出现的区域称为窗口（窗口）。
◆ DL3(L.507/506)用来设定窗口最小值。
◆ DL4(L.509/508)用来设定窗口最大值。
◆ Mark 信号必须由DI2(180) 输入(只能使用DI2)。
◆ 当送料长度介于DL4 与DL3 之间时，Mark 信号才会被承认为有效
◆ 在执行APTP 自动定长定位功能中，若有效Mark 出现，则由该点起算，再送料DL2 的长度即自动停止。
如果有效Mark 未出现，则送料至DL0 的长度即自动停止。
Mark Loss 输出功能
◆ DOx(180) = Mark Loss
◆ 每次APTP 开始时，DOx(180) 恢复成OFF。
◆ 若Mark 正常出现于窗口的范围内，则DOx(180) 维持OFF。
◆ 若Mark 并未出现于窗口的范围内，则DOx(180) 立刻ON。
运行曲线：
3、S型曲线示：
H.344/394/444/494=1，复位后即可选择S型加减速曲线。
S型加减速曲线的运转曲线如下：
4、长度转换功能
◆ 定义L.577/576=um/revolution， 为马达每转的送料长度
◆ 设定H.334/384/434/484=6，转换6 组长度数据
◆ DL16(um in F.533/532)_DL0(cks in L.501/500)
◆ DL18(um in F.537/536)_DL2(cks in L.505/504)
◆ DL19(um in F.539/538)_DL3(cks in L.507/506)
◆ DL20(um in F.541/540)_DL4(cks in L.509/508)
人机界面
采用WEINVIEW的人机界面MT506MV随时可以在触摸屏上根据需要设定不同的裁剪长度以及裁剪速度的快慢。其操作界面如下图所示：
参数设置界面
操作界面
监控界面
设备在加工过程中的运动控制过程
首先，启动送料装置，由伺服驱动器控制速度和送料长度。在传送过程中，钢板上可能贴有标签或者标识，用来识别位置，用于提高裁剪精度。VEC伺服有激光识别点（MARK）识别功能，即通常说的“追标”功能。可以在标识附近设定检测区域，设定为“窗口”区域，通过光电传感器检测这个“窗口”，把这个采集到的信号送给伺服驱动器实现长度定位，然后停止送料。再由切刀裁剪钢板，来实现裁剪的精确控制。
最后，切刀回到原位，送料装置把裁剪好的钢板送到指定的位置后继续循环动作。
特点和优势
◆ 精确度提高
通过“追标”功能和自动点对点控制模式提高系统精度。
◆ 成本降低
通过伺服驱动器与人机界面通讯功能，自身处理程序，节省PLC，降低成本。
◆ 长度转换功能
通过长度转换功能可以直接输入要裁剪的长度，整个系统操作、使用因此功能而更加方便、简单。