Kinco伺服在模切機上的應用

作者：深圳市步科電氣有限公司 應用工程師 莫長亮

關鍵詞：伺服驅動器、總線、調節輪、卷繞輪、擺絲輪、跟隨

模切機系統是一個對電機的動態響應要求很高的一種機械設備，要求伺服系統能夠提供非常快速的動態響應能力和精確的定位能力。我們所做的這套系統是就是根據ED伺服驅動器和電機所具有的高動態響應能力來實現，同時還采用了ED伺服內部所具有的編程能力，還把系統中以前所使用的具有高速脈沖輸出能力的PLC換成了一般的普通PLC，為客戶節約了成本。下面是我們驅動器的一些功能特點：

1、全數字化的速度和位置控制功能，并提供位置、速度和扭矩的控制功能，具有很高的動態響應能力；

2、靈活多變的跟蹤控制方式，提供高靈敏度的跟蹤效果；

3、可編程控制的數字輸入輸出；

4、可監控電機短路、電壓、溫度、編碼器、位置跟蹤和電流過高等故障；

5、可通過RS232、RS485、Profibus、CAN通訊口進行參數設定；

因此我們的伺服驅動器完全有能力勝任這份工作，下面大致介紹下這套系統：

1：伺服電機拖動塑膠薄膜的運行軌跡。如下圖：

1：光標切膜：就是如上面的運行軌跡一樣，S1區進行跟隨，然后進入“尋找色標”區，等待色標，當檢測到色標之后，進入定位模式，走一個定長。

2：程控切膜：就是每次都有一個設定好的長度。程控切膜又分為兩種。1：定長切，就是每次切的距離都是一樣的。2：變長切，就是事先設定好多個長度，然后按照設定的多段長度來切。

3：還有一些結合運用的。如：光控+程控。就是第一次切用光控來定位然后用程控來控制，但這都是一些功能上的應用在這里就不具體說明。

變頻器來控制“模切頭”。因為變頻器最快50Hz，可以控制模切頭300inc/min，所以伺服控制器，也要300次啟停/min。因為在模切頭在切的時候是絕對不允許拖動的。所以伺服運行時間是當模切頭碰到“提升感應器”開始運行，然后在模切頭碰到“頂部感應器”之前完成拖膜。如果在模切頭碰到“頂部感應器”的時候還沒有收到伺服的“拖膜完成信號”就認為拖膜的速度太慢，就要報警。

光控流程：先進入“速度模式”，同時比較運行距離，當運行距離超出了S1，就啟動快速捕捉口來捕捉色標，1如果捕捉到色標就將速度模式下的速度（60ff0020）發送給伺服的定位模式的最高速度（60810020），然后進入絕對定位。定位到達后out1輸出。2如果在最大允許運行長度內沒有發現色標，就out2輸出，并且伺服停止。

Din1觸發啟動，調用seq10

Seq10（將當前位置+S1來設定觸發快速捕捉口的位置，同時將比較器1和比較器2停止）

21A00120 60630020

21A00320 80000 （S1長度，HMI設定）

21A00410 1

21A00220 21800420

21810610 0 （取消比較器1）

21820610 0 （取消比較器2）

21180008 F

SeqF（設定：如果在“每次運行的最大長度”內都沒有找到色標，電機停止，然后報錯）

21A00120 60630020

21A00320 100000 （每次運行的最大長度，HMI設定）

21A00410 1

21A00220 21810420

21180008 11

Seq11（先進行勻速運動。）

60600008 3

60FF0020 10000

60830220 1600000

60840220 1600000

60400010 F

21180008 13

Seq13（開始比較器1，比較實際位置，判斷是否開始觸發快速捕捉口）

21800120 60630020

21800220 0

21800320 FFFFFFFF

（21800420在seq10已經設定）

21800520 5

21800620 8014

Seq14（開始比較器2，比較實際位置，判斷是否超出“每次運行的最大長度”同時觸發快速捕捉口）

21810120 60630020

21810220 0

21810320 FFFFFFFF

（21810420在seq0F已經設定）

21810520 5

21810620 8020（超程跳轉seq20）

21C00110 8015（快速捕捉口開始觸發，等待N信號）

21C00220 0

Seq15

60600008 1

21A00120 20110520（將3模式的速度放到1模式中）

21A00410 0 （copy）

21A00220 60810020

607A0020 10000（檢測到N信號后要多運行的S2長度，）

60400010 F

21810610 0（取消超程比較器2）

21180008 16

Seq16

60400010 5F（進行相對定位）

Seq20（超程報警輸出）

21600520 01 （out1輸出，因為我在輸出進行了設置，見程序）

21300110 8021

21300220 1000（延時1S）

Seq21

21600520 00 （out1停止輸出）

程控就是不斷的更改定位長度。在這就不寫了，見程序。

下圖是光控300個/min的時候采集的伺服運動曲線：

由于伺服內部可以進行編程，因此就避免了編寫復雜的PLC程序，同時還減輕了PLC的負擔，可以換成一個很小的PLC，另外KINCO伺服還可以通過模擬量輸出接口去控制變頻器，更加減小了系統成本。目前該模切機完成300個/min的速度是沒有任何問題的，精度完全滿足客戶的要求，經過2個月的試機，客戶對ED伺服的穩定性很滿意，沒有出現任何故障。模切機這樣高速啟停設備（基本上60個/S）,模切頭基本上都不會停下來讓伺服來運行，當伺服停止之后才重新啟動，這樣會造成整個系統的效率降低。類似這樣的設備還有高速制袋機，套標機等等,都是要求每分鐘幾百個的設備,目前Kinco伺服已經在這些場合廣泛應用。