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台达A2系列伺服在高速贴标机上的应用

--台达A2系列伺服在高速贴标机上的应用

供稿:上海津信变频器有限公司 2009/12/8 12:17:00

0 人气:4007

  • 关键词: 贴标机 伺服
  • 摘要:高速贴标机对速度和位置控制精度要求很高,传统采用PLC直接发送脉冲的方式性能欠佳。我们设计的新型控制系统采用台达A2系列型伺服驱动器,利用其内置运动控制功能,弥补了PLC脉冲控制方式因扫描周期带来的不足,具有高速、高精度、经济和可以快速适应市场需求变化等优点。经实践检验,效果相当理想。

引言
      随着生产效率的提升和产品形象提升的需要,企业对产品包装上产品标签的贴置速度和精度有了相当高的要求,这就给贴标设备生产商带来了挑战性的问题,既要生产出有市场竞争力的产品,又要尽可能的降低成本。该项目中高速贴标机要求完成前标、后标或圆瓶的高速贴标动作,我们采用台达DVP28SV11T型PLC、DOP-B05S100型触摸屏和ASD-A2-0421-B型伺服驱动器完成项目,关键动作控制由该伺服驱动器的内置Pr位置控制功能实现,可独立完成前标、后标或前、后标同时贴标,同时还可以完成圆瓶的贴标动作。经实践检验,效果相当理想。设备如图1所示。
图1
1高速贴标机工作原理
图2
       高速贴标机原理简图如图2所示。贴标机上装有工作物检测、前标标签检测、后标标签检测、前标存量检测、后标存量检测和瓶底检测传感器。
       贴标机可单独进行前标、后标贴标动作或前、后标同时动作,此时不需进行瓶底检测。
       当切换到贴圆瓶标签工作状态时,由前标侧伺服电机执行动作,且需要卡瓶气缸动作使用轮附卡住工作物。可在一个工作物上贴一张或两张标签,为了标签位置美观,底部有凹痕等特征的工作物需要确定标签位置,此时需要瓶底检测传感器信号参与控制。工作物传送带有低速和高速两种状态,故伺服驱动器亦有低速和高速两种状态,需要根据传送带的速度选择调节参数以协调贴标动作。
2项目设计
       根据设备工作要求,需要:①PLC进行整体动作逻辑控制;②触摸屏以进行设备操作和参数调整;③前标和后标两套伺服驱动装置;④传送带拖动设备;⑤轮附驱动设备。控制系统框图如图3所示。
图3
      贴标机核心动作由伺服驱动器即A2伺服驱动器的运动控制功能,即Pr模式实现;PLC完成传感器信号的逻辑处理和进行A2 PATH路径选择及路径触发;触摸屏可进行贴标机的各种动作操作及A2内相关控制参数的监控和修改。采用RS-232通讯将触摸屏和PLC连接起来以进行机器的动作逻辑控制;采用RS-485通讯连接触摸屏和前标、后标两台A2伺服驱动器,以根据工艺要求对相关驱动器参数,如速度和延时时间等参数进行修改。
3路径规划及时序
       根据台达A2伺服运动控制Pr模式设计伺服驱动器的动作路径和触发时序。规划PLC的Y1、Y2和Y3分别连接A2的DI2(POS4)、DI3(POS3)和DI4(POS2)。
       下面以前伺服低速状态的驱动为例对这一应用思想加以说明。图4为该工况的时序。在PLC程序中该动作程序分支中输出需要的路径选择电平,当检测到工作物时,以中断方式触发,输出CTRG触发信号,即A2伺服路径的触发脉冲,此时A2伺服将根据事先内部设置的该路径动作参数驱动伺服电机。当贴标完成,会检测到下一张标签信号,说明之前的标签已贴置完成。此时将以中断方式输出CTRG信号,触发完成停止动作的路径,路径选择相关的输出电平之前已经在PLC相应的分支程序中输出。其余动作实现方式的时序与此类似。
       对于停止路径,为了使电机停止平稳,且每次的停止距离相等,在A2伺服该路径的相关参数中设置一定的停止距离,以使每次的停止曲线如图4阴影部分所示。这样做的目的就是使每一次贴标动作的位置精度最优。
图4
4结论
       使用本文中的项目设计及实现方法,可以在出色完成控制任务的同时实现低成本,并且可快速适应市场需求而生产完成不同动作要求的贴标设备。中达电通股份有限公司的A2高性能伺服驱动器的内置Pr运动控制功能以其出众的性能使用户得到了最好的经济效益。
参考文献
[1]   ASDA-A2系列高性能通讯型伺服驱动器应用技术手册20090413.中达电通股份有限公司.2009
[2]   DOP-B简体编程手册080313. 中达电通股份有限公司.2008
[3]   DVP-PLC Application Manual Programming Revision III 20070801.中达电通股份有限公司.2007
 
作者简介
赵鹏飞:上海津信电气有限公司 应用开发工程师,从事工业自动化、驱动控制的应用和研究。联系方式:上海市新市路248弄5号,邮编:200083,电话:021-65618877
 

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