CAN總線解決方案在拉絲機(jī)上的應(yīng)用
1、全數(shù)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;
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/163602.htm2、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(shù)字輸入輸出;
4、可監(jiān)控電機(jī)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(jìn)行參數(shù)設(shè)定;
因此我們的伺服驅(qū)動(dòng)器完全有能力勝任這份工作,下面大致介紹下這套系統(tǒng):
一、系統(tǒng)框圖
二、工藝流程
1、未拉的絲通過一個(gè)阻力裝置(主要是一個(gè)夾板之類的東西,它用來提供一定的張力,同時(shí)也起到了防止線跳的作用),然后進(jìn)入細(xì)拉槽;
2、進(jìn)入細(xì)拉槽的絲在細(xì)拉塔輪和微拉塔輪的多次拉制后,成為所需要的絲(兩個(gè)塔輪間的隔板安放了一個(gè)磨具,這個(gè)磨具的形狀是“〕”,即一邊孔大一邊孔細(xì));
3、拉細(xì)后的絲經(jīng)過滑差輪,這個(gè)輪的作用主要是保持恒定張力;
4、然后絲在經(jīng)過測速論,這個(gè)輪的作用就是測出當(dāng)前絲的線速度;
5、經(jīng)過測速輪的絲再經(jīng)過一個(gè)中間環(huán)節(jié),然后通過擺絲桿,最后把絲繞到卷軸上;
三、系統(tǒng)控制方案
整個(gè)系統(tǒng)要求的控制方案主要有以下4個(gè):
1、放絲伺服的恒線速度控制;
2、調(diào)節(jié)伺服的跟隨控制;
3、卷繞伺服的恒線速度(恒張力)控制,即要求卷繞伺服在半徑不斷增大的情況下保持與調(diào)節(jié)伺服的線速度相等;
4、擺絲伺服的位置控制;
因?yàn)樵撓到y(tǒng)要求具有總線通訊能力,因此我們在這里選擇了我們公司的K4系列帶CAN總線的PLC,該P(yáng)LC采用了標(biāo)準(zhǔn)的CANopen協(xié)議,能夠傳送和接收PDO、SDO,而我們的伺服驅(qū)動(dòng)器也自帶了CAN接口,也采用了標(biāo)準(zhǔn)的CANopen協(xié)議。這樣該方案就就滿足了系統(tǒng)對實(shí)時(shí)通訊數(shù)據(jù)的要求(CAN總線的通訊速率最高可達(dá)1M/S).我們的驅(qū)動(dòng)器也集成了PROFIBUS接口,但是擁有PROFIBUS的PLC不多,而且價(jià)格也比較昂貴,采用CAN總線即滿足了控制要求,又為客戶節(jié)約了成本。
四、控制方案介紹
1、放絲伺服的恒線速度控制
該伺服電機(jī)的控制采用帶加減速的控制模式(3模式)來完成。對于該系統(tǒng)來說,要求主軸放絲電機(jī)能夠最大程度上抗干擾,能夠盡量在一個(gè)穩(wěn)定的速度下運(yùn)行,同時(shí)還要具備平滑的加減速功能。因?yàn)橄到y(tǒng)在啟動(dòng)開始時(shí),要以一個(gè)比較低的速度來運(yùn)行(60R/MIN),然后操作人員在HMI上通過總線把電機(jī)手動(dòng)加速到合適速度(500R/MIN)才開始拉絲,同時(shí)在停機(jī)的時(shí)候也要求電機(jī)能夠平滑的把速度降下來。驅(qū)動(dòng)器工作在3模式下?lián)碛蟹浅7€(wěn)定、精確的速度控制能力,完全能夠滿足上述要求。
小結(jié):PLC通過CAN總線傳送速度、加速度命令到拉絲伺服,從而實(shí)現(xiàn)拉絲電機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行;
2、調(diào)節(jié)伺服的跟隨控制
該伺服電機(jī)的控制采用跟隨控制模式(-4模式)來完成。對于該電機(jī)來說,這個(gè)電機(jī)要完全跟隨放絲電機(jī)來運(yùn)行,如果跟隨時(shí)速度出現(xiàn)了大的偏差,那么絲就會被拉斷,這樣的結(jié)果是不允許的!同時(shí)該電機(jī)的線速度還要求在放絲電機(jī)線速度的上下波動(dòng),速度波動(dòng)的范圍要在±5%之間可調(diào),這樣做的目的是調(diào)節(jié)絲的張力大小,從而調(diào)節(jié)絲繞到卷繞輪的張力大小。而驅(qū)動(dòng)器工作在-4模式下時(shí),擁有非常精確、靈敏的速度跟隨性,也就是該電機(jī)完全隨著放絲電機(jī)的運(yùn)行,一起相互加減速、勻速運(yùn)行。電機(jī)的運(yùn)行速度隨著從X7輸入脈沖的頻率變化而變化,另外輸入脈沖的頻率經(jīng)過齒輪比后才得到了真正的電機(jī)實(shí)際要運(yùn)行的頻率,通過更改齒輪比來實(shí)現(xiàn)線速度在±5%之間波動(dòng)。
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