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臺達ASD-M系列伺服應用于門板銑孔機上的方案

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臺達ASD-M系列伺服應用于門板銑孔機上的方案

發布日期:2020-03-23 作者: 點擊:

臺達伺服驅動器
【摘要】本文簡要敘述了臺達DVP-ES2-C系列PLC搭配ASD-M三合一系列伺服構建的平臺,以及CANopen網絡的配置。在傳統脈沖控制或者RS-485通訊的基礎上,通過CANopen通訊提高通訊速率并增加穩定性。

【關鍵詞】銑孔機;ES2-C;ASD-M伺服;圓弧插補


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


无码加勒比东京热在线    原系統為工業電腦搭配伺服方案,要求其中X、Y兩顆伺服軸可以進行直線插補和圓弧插補,由工業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,逐漸在門板上銑出一個圓孔或者跑道型的孔。根據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內置1Mbps CANopen通訊總線,結合新一代主機處理速度,以高抗干擾性與省配線優勢搭建現場設備;COM3支持CANopen標準協議DS301。另外搭配臺達ASDA-M伺服,該產品支持內部位置功能,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,非常適合該種現場應用。


1 臺達系統設計
1.1工藝要求
    門板銑孔機的工作原理即在整張木質門板上,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。
1.2 系統配置

    此系統的控制器選用臺達DVP32ES2-C,通過CANopen總線將插補位置、角度等發給伺服驅動器;驅動器選用臺達ASD-M-0721-M伺服驅動器+ECMA-C20807PS伺服電機。ASD-M系列伺服也可以搭配B2系列的伺服電機,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“設置”——“通訊設置”——“串口設置”,在“串口設置”中選擇COM口,設置波特率為默認的9600,7,E,1,ASCII模式,該設置是CANopen Builder軟件和電腦通訊的設置。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CN6接到PLC的COM3上,線序參考ASDA-M系列手冊3.8節。在CN6的另一個口插上終端電阻。添加伺服配置,因為ASD-M系列伺服目前設計為每軸2個RX和2個TX,所以只能添加P2-30=5,上電寫5,防止連續寫入EEPROM,而降低EEPROM 壽命。P5-07(Pr命令觸發器)用來選擇所執行的Pr。P6-03(路徑1的定義)P6-07、P6-09路徑3、4的數據,客戶之前將Pr3、Pr4的功能定義好,只要修改相應的數據即可。詳見CANopen Builder軟件幫助中16.17節。


表1 臺達ASDA-A2伺服驅動器通訊參數設置

臺達伺服驅動器


表2 與本例相關的ADSA-A2伺服驅動器的參數說明
臺達伺服驅動器
    備注:伺服驅動器共有64段位置可供選擇,選擇哪一段可通過外部輸入端子進行選擇,各段位置的加減速時間、速度及目標位置可根據各段位置參數進行設定。此范例中以第一段位置為例進行說明,第一段位置的位置參數為P6-02、P6-03。

    按照表3分別對DVPCOPM-SL掃描模塊進行設置。


表3模塊設置參數
臺達伺服驅動器
    然后,將做好的配置下載到PLC里,將伺服參數和PLC的寄存器對應,這樣就可以方便的修改參數。
臺達伺服驅動器

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:自動執行下一路徑如果路徑動作連續可以選擇YES,如果動作不連續,則選擇NO;CMD:位置命令選擇00:ABS絕對定位。


无码加勒比东京热在线    加減速時間根據客戶要求來設置,目標速度SPD指令可以選擇相應的參數,如圖2中選擇了POV15:5000.0(P5-75),則目標速度為5000rpm。如果想修改速度,只要將P5-75的參數配置到CANopen里面,通過總線修改參數即可。軸別選擇可以設置具體是那兩個軸進行直線插補,例子中選的是X、Y軸。


无码加勒比东京热在线    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Pr的資料值即可。

臺達伺服驅動器

圖2伺服Pr配置


    ASD-M系列伺服的pr內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。
臺達伺服驅動器

圖3 加工效果圖


    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。
臺達伺服驅動器

圖4圓弧插補波形


    可從如圖4中看出,X、Y兩軸插補的反饋位置,應該是正弦余弦波相結合。另外也可以打開X-YChart來觀察圓弧插補的形狀。


4 注意事項

无码加勒比东京热在线    通過CANopen給伺服直線插補命令時,需要同時觸發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設置為直線插補,那么需要同時觸發X、Y的P5-07;如果是X、Y圓弧插補,則只觸發任意一個軸即可實現圓弧插補。


5結束語

    臺達ES2-C系列PLC搭配ASD-M系列伺服,完全可以實現一些常見的直線插補、圓弧插補功能,速度響應快、加工精度高、性價比高,具有一定的推廣價值。


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