台达PLC在伺服定位控制系统中的应用

某机械公司应用台达PWS700T-STN,DVP32ES00T,3KW信浓伺服电机作布料裁切定位,布长设定可从人机界面加以调整,由PLC发高速脉冲来控制伺服电机的定位,精度控制在1MM内﹐取得良好的效果。

一． 工艺要求﹕
1.数字裁切机要求有点动调试功能﹕点动按钮按下时﹐走布电机于原本定位位置反向走布,距离约为20MM,然后正向送布,走到设定布长后立即停车。
2.按下裁切按钮,当到布按近开关点亮时,开始裁布。
3.按下复位按钮,将布长设定值清零。
4.可以随时改变布长设定值。
5.人机界面上设置开机,停止按钮,机台上另外设置紧急停止开关。
6.人机界面上分设自动,手动﹐半自动开关,应对不同的加工需求。
7.缺布报警;伺服异常报警;越限报警,变频异常报警等。
8.收布电机速度可任意调整。

二．配置﹕
1. 台达DVP32ES00T 一台﹔
2. HITECH 人机PWS700T-STN一台﹔
3. 信浓伺服电机3MB300B3CEM7F一台﹔
4. 伺服控制器H30B一台﹔
5. 台达变频器VFD022A43B一台﹔
6. 国产低压电器﹐接近开关﹐按钮等。

三．系统实现﹕
1. 考虑到客户收布电机加减速时间要求在零点几秒内实现停车及激活﹐
电机功率为1.5KW,选用2.2KW电机,保证有足够的裕量﹐防止剎车过快﹐导致电流急剧上升造成跳过载。
2. 客户要求布长长度范围在500~2000MM内﹐送布伺服电机完成从激活到定位停止的时间控制在1秒以内﹐所以选用伺服制动电阻。
3. 定位精度求在1MM以内﹐由于客户加了两级减速机构﹐减速比为1﹕30﹐根据系统扭力要求﹐增大伺服的规格﹐选用2000脉波﹐功率为3KW伺服。
4. 变频器的频度变更采用外部电位机调整﹔起停采用PLC输出控制。
5. 人机界面设手动﹐半自动﹐全自动切换方式﹔系统开机﹐停机均采用人机与外部控制相结合的方式﹐以增加系统的可靠性﹔布长设定采用人机输入方式﹐且设定为权限人员方可操作。

四．关于伺服控制﹕
1. 由于伺服电机易受外部的干扰造成定位不准的状况﹐本系统按照伺服
的布线原则进行排线﹐采用双绞线方式引出PLC的脉冲控制信号﹐可靠的接地线以屏避干扰。
2. 伺服驱动器控制线采用带屏避层的同心电缆﹐伺服电源线与控制线分
开走线﹐PLC的公共端与伺服机器地对接。用监控的方式查验PLC脉冲的收发情况﹐结果非常良好﹐最大的误差为1个脉冲。
3. 由于机械减速比为1﹕30的情况下仍不满足要求﹐所以结合伺服增大
电子齿轮比﹐以满足系统要求﹐在本系统中﹐伺服的1个脉冲的电气控制精度放大了8倍﹐即电子齿轮比设定为8﹐仍足以满足电气精度的要求。

4. 伺服系统接线如下图所示﹕采用开集电极接线方式。