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臺達PLC和伺服在排盤機上的應用

一、工作過程

排盤機的主要機械動作如下圖所示:

其中:

1.推盤動作:由步進電機驅動鏈條,鏈條上有金屬板,可將托盤推動一定長度的縱向距離。

2.落餅動作:由B2伺服驅動,經(jīng)過減速機和鏈條傳動,帶動整個輸送帶橫向移動,系統(tǒng)中的輸送帶電機是勻速運行的,因此可以根據(jù)落餅電眼(反射式光電傳感器)的信號加上適當?shù)难訒r,精確控制落餅的時機。

3.由于輸送帶和托盤之間有一定的高度差,為了減小月餅等下墜導致的變形或彈跳,輸送帶的末端設置有斜坡,由氣缸控制其抬起與放下。

二、主要電氣部件配置

       臺達 DVP-32ES00T2 PLC    *1

       臺達 DOP-B07S411 人機屏 *1

       臺達 B2伺服驅動器      *1

       RisenScr       RC2273步進電機驅動器 *1

PLCHMI通過RS485接口進行通信,PLC通過發(fā)出脈沖和方向信號控制伺服驅動器和步進電機驅動器,并接收伺服的報警反饋信號。

三、開發(fā)過程:

1. 伺服驅動器的參數(shù)確定:

ES2的向伺服發(fā)送脈沖信號的CH0Y0,Y1)可輸出的最大脈沖頻率為100KHz,綜合考慮實際控制精度要求和PLC的脈沖輸出能力,需要對伺服驅動器設置電子齒輪。將P1-44(電子齒輪分子)設置為128P1-45(電子齒輪分母)設置為1。這樣伺服馬達每轉所對應的脈沖數(shù)=160000/128=1250。伺服馬達的傳動包括減速機、齒輪和鏈條。減速機的減速比為7.5,齒輪的齒數(shù)為26,每節(jié)鏈條長度為12.7mm,則

每毫米位移所對應的脈沖數(shù) =  = 28.392

精度能夠滿足要求。

 

2. 步進驅動器參數(shù)的確定:

步進電機通過齒輪、鏈條傳動進行推盤動作。齒輪的齒數(shù)為13,每節(jié)鏈條長度為12.7mm,步進電機驅動器的分度若選擇200200 Pulse/round),則

每毫米位移所對應的脈沖數(shù) =  = 1.211

很明顯這樣無法保證足夠的精度,嘗試提高步進驅動器分度為30003000 Pulse/round),則

每毫米位移所對應的脈沖數(shù) =  = 18.181

這樣的控制精度可以滿足要求。

3. 設計中遇到的其它問題:

①在試運行的過程中,發(fā)現(xiàn)在推盤速度設置較快的情況下,推盤的精度仍然無法保證,經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn),由于托盤只有鏈條上的金屬板推動,再并無其它固定措施,當推盤就位時,PLC立刻停止輸出脈沖,步進電機立刻停止動作,但托盤由于慣性還會繼續(xù)向前滑動一小段距離。為了消除這種現(xiàn)象,采用附帶加減速脈沖的PLSR命令發(fā)送脈沖,其中的S3參數(shù)(加減速時間)設置為K500500Ms),使得此問題得到了很好的改善。

②由于沒有設置實體急停按鈕,在程序中加入了暫停功能,按下“暫?!焙螅瑱C器的所有動作都將停止,由用戶通過點擊“復位”或“啟動”來選擇回到初始狀態(tài)還是繼續(xù)運行。同樣是利用上面所述的三個線圈,“暫停”和“啟動”分別對應置位這三個線圈和復位這三個線圈的功能。但其中另外加入了一個輔助線圈,防止在試用期過期的情況下,仍可通過“啟動”按鈕使三個線圈復位而運轉機器。

程序結構如下圖所示:

其中S10、S20、S30分別是落餅動作、推盤動作和落盤動作的初始步,在需要的時候通過對相應線圈的置位來啟動相應功能,在動作完成后將相應的動作完成標志線圈置位,從而使動作協(xié)調有序,這樣做的另外一個好處就是程序清晰明了,便于編程和調試。

四、結束語:

現(xiàn)場實際運行過程中,設備運行平穩(wěn)高效。系統(tǒng)調試也十分簡單易行,而且設備成本也更低,得到客戶的一致好評。

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