【 摘要 】 本文介紹了台達PLC,伺服,總線產品在多線切割機的線輪排線係統的應用,適用於多線切割機 高速單向或往複工作時的線輪排線工作,具有實現簡單,可靠性高的優點。
【 Abstract 】 This paper introduces the PLC,servo and fieldbus of Delta applicated in wire wheel cable system of multi-line cutting machine.It is suitable for wire wheel cable machine in doing high speed work of one-way or reciprocating.It is eraier and safety.
【關鍵字】 PLC;現場總線;排線控製係統
【 Keywords 】 PLC,fieldbus,row line control system
中zhong國guo能neng源yuan需xu求qiu的de急ji劇ju增zeng長chang打da破po了le中zhong國guo長chang期qi以yi來lai自zi給gei自zi足zu的de能neng源yuan供gong給gei格ge局ju。隨sui著zhe市shi場chang對dui能neng源yuan的de需xu求qiu逐zhu漸jian加jia大da,進jin一yi步bu新xin能neng源yuan開kai發fa的de願yuan望wang也ye愈yu漸jian強qiang烈lie,太tai陽yang能neng光guang伏fu產chan業ye成cheng為wei了le時shi代dai需xu求qiu下xia的de一yi個ge新xin興xing產chan業ye。
太tai陽yang能neng光guang伏fu板ban組zu建jian是shi一yi種zhong暴bao露lu在zai陽yang光guang下xia便bian會hui產chan生sheng直zhi流liu電dian的de發fa電dian裝zhuang置zhi,由you幾ji乎hu全quan部bu以yi矽gui製zhi成cheng的de薄bo身shen固gu體ti光guang伏fu電dian池chi組zu成cheng。矽gui片pian是shi半ban導dao體ti和he光guang伏fu領ling域yu的de主zhu要yao生sheng產chan材cai料liao。矽gui片pian多duo線xian切qie割ge技ji術shu是shi目mu前qian世shi界jie上shang較jiao先xian進jin的de矽gui片pian加jia工gong技ji術shu,它ta不bu同tong於yu傳chuan統tong的de刀dao鋸ju片pian、砂(sha)輪(lun)片(pian)等(deng)切(qie)割(ge)方(fang)式(shi),也(ye)不(bu)同(tong)於(yu)先(xian)進(jin)的(de)激(ji)光(guang)切(qie)割(ge)和(he)內(nei)圓(yuan)切(qie)割(ge),它(ta)的(de)原(yuan)理(li)是(shi)通(tong)過(guo)一(yi)根(gen)高(gao)速(su)運(yun)動(dong)的(de)鋼(gang)線(xian)帶(dai)動(dong)附(fu)著(zhe)在(zai)鋼(gang)絲(si)上(shang)的(de)切(qie)割(ge)刃(ren)料(liao)對(dui)矽(gui)棒(bang)進(jin)行(xing)摩(mo)擦(ca),從(cong)而(er)達(da)到(dao)切(qie)割(ge)效(xiao)果(guo)。在(zai)整(zheng)個(ge)過(guo)程(cheng)中(zhong),鋼(gang)線(xian)通(tong)過(guo)十(shi)幾(ji)個(ge)導(dao)線(xian)輪(lun)的(de)引(yin)導(dao),在(zai)主(zhu)線(xian)輥(gun)上(shang)形(xing)成(cheng)一(yi)張(zhang)線(xian)網(wang),而(er)待(dai)加(jia)工(gong)工(gong)件(jian)通(tong)過(guo)工(gong)作(zuo)台(tai)的(de)下(xia)降(jiang)實(shi)現(xian)工(gong)件(jian)的(de)進(jin)給(gei)。矽(gui)片(pian)多(duo)線(xian)切(qie)割(ge)技(ji)術(shu)與(yu)其(qi)他(ta)技(ji)術(shu)相(xiang)比(bi)具(ju)有(you)效(xiao)率(lv)高(gao)、產能高和精度高等優點,是目前采用最廣泛的矽片切割技術。矽片多線切割機如圖1所示。
圖1 矽片多線切割機
1 係統概述
多(duo)線(xian)切(qie)割(ge)機(ji)對(dui)於(yu)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing),實(shi)時(shi)性(xing)要(yao)求(qiu)較(jiao)高(gao),為(wei)保(bao)證(zheng)加(jia)工(gong)質(zhi)量(liang),需(xu)要(yao)對(dui)切(qie)割(ge)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)鋼(gang)絲(si)張(zhang)力(li)進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi)。準(zhun)確(que)控(kong)製(zhi)張(zhang)力(li)值(zhi),減(jian)小(xiao)張(zhang)力(li)的(de)波(bo)動(dong)是(shi)多(duo)線(xian)切(qie)割(ge)機(ji)的(de)一(yi)項(xiang)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu),對(dui)於(yu)提(ti)高(gao)加(jia)工(gong)質(zhi)量(liang)及(ji)切(qie)割(ge)過(guo)程(cheng)中(zhong)不(bu)斷(duan)線(xian)以(yi)及(ji)提(ti)高(gao)設(she)備(bei)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)具(ju)有(you)重(zhong)要(yao)意(yi)義(yi)。
為wei減jian小xiao張zhang力li的de波bo動dong,線xian輪lun排pai線xian的de質zhi量liang對dui其qi有you重zhong要yao影ying響xiang。線xian輪lun的de鋼gang絲si線xian排pai布bu整zheng齊qi,以yi及ji線xian輪lun卷juan徑jing變bian化hua小xiao都dou能neng夠gou提ti高gao張zhang力li控kong製zhi精jing度du,減jian小xiao切qie割ge過guo程cheng中zhong的de張zhang力li波bo動dong;反之,如果線輪的鋼絲線排布不整齊,線輪卷徑變化大則會使切割時張力波動增大,甚至造成鋼絲斷線,設備不能正常工作。
通過對於多線切割機工作過程中的線輪布線的研究和縫隙,我們采用了台達PLC控製器及台達A2伺服組成的布線控製係統實現對於線輪的排線控製,通過對0.16mm直徑的鋼線進行實際切割,表明其工作穩定可靠,排線整齊,鋼絲線張力波動小。已經在新研製的300mm多線切割機中得到應用。
2 係統配置
2.1 ASD-A2-0721-M 控製器
台達A2係列高解析智能伺服是台達電子憑借多年的伺服研發經驗於2009年推出的新一代伺服係統,其設計引入了歐係高端伺服智能化的理念和控製架構。大幅提升了產品的性能和應用價值。ASD-A2-0721-M控製器如圖2所示。
圖2 ASD-A2- 0721―M 控製器
該款產品主要具備四大特點。第一,20bit高解析編碼器,可以提供1280000ppr的更高定位精度;第二,內含CANopen接口,最高速度可以到1Mbps;第三,內含伺服By-pass功能,可以實現命令信號逐級傳遞不衰減,輕鬆構造一主多從的控製架構;最後,高響應和共振抑製可以滿足各類機械環境。
2.2 現場總線-DVPCOPM-SL
采用CANopen現場總線作為通訊介質,主要為了實現多從站大量數據高速通信響應和提高通訊穩定性。與傳統Modbus通訊協議比較,CANopen總線通訊協議有質的飛躍,數據通訊不再受到Modbus輪詢方式的製約,大大提高了主從站之間的大量數據通訊響應速度和穩定性。
28SV左側高速並行接口連接CANopen總線主站模塊DVPCOPM-SL,A2伺服通過CANopen總線與28SV主機的總線接口相連接。SV PLV通過DVPCOPM-SL主站模塊與CANopen網絡相連,DVPCOPM-SL主站模塊負責PLC與總線上其它從站的數據交換,DVPCOPM-SL主站模塊負責將PLC的數據傳送到總線上的從站,同時從總線上各個搜集返回的數據,傳回PLC,實現數據交換。
2.3 PLC
28SV提供左側並列式高速擴展,可擴充應用多樣的網絡模塊如以太網、DeviceNet、ProfiBus、CANopen以及模擬量、溫度模塊等,以實現即時控製要求。最多可以連接16台特殊擴展模塊,主機內建200KHZ四軸獨立脈衝輸出。程序容量16K,指令執行速度02.4。
2.4 排線控製係統
線輪驅動電機和排線電機使用台達A2伺服控製係統控製ECMA伺服電機,該伺服係統控製精度高,動態性能好,可以滿足線輪速度控製和排線機構位置控製的要求。使用台達DVP28SV PLC控製器通過CANopen現場總線與A2伺服係統進行數據通訊,對伺服係統進行控製並獲取狀態信息。
DVP28SV PLC控製器通過現場總線每10ms發送控製數據控製A2gesifudianjideyundongbingduqugedianjidezhuangtaishuju。zaiduoxianqiegejigongzuoguochengzhong,tongguoduquxianlundianjidebianmaqishuju,huoquxianlundezhuandongquanshu,youyuxianlundechu\入線點的位置和轉動圈數滿足函數關係,利用PLC控製器計算,可以完成對於出\入點位置的定位。
通過以上分析,可以輸出多線切割機的收\放線輪排線操作步驟
(1)在多線切割機工作前,先移動排線機構,將對其準線輪出\入線點的位置;
(2)使用編碼器測量裝置測得線輪出入點的初始位置;
(3)根據收放線輪的排線情況確定線輪的排線方向;
(4)根據線輪的初始位置及線輪的排線方向,確定線輪布線時的初始位置。
(5)在zai多duo線xian切qie割ge機ji工gong作zuo時shi,通tong過guo對dui線xian輪lun電dian機ji編bian碼ma器qi測ce得de線xian輪lun工gong作zuo時shi的de轉zhuan動dong圈quan數shu,即ji可ke以yi得de到dao多duo線xian切qie割ge機ji工gong作zuo過guo程cheng中zhong的de出chu入ru點dian位wei置zhi。控kong製zhi排pai線xian電dian機ji驅qu動dong橫heng移yi架jia台tai移yi動dong到dao指zhi定ding點dian,不bu斷duan跟gen蹤zong放fang線xian輪lun的de出chu線xian點dian位wei置zhi,並bing控kong製zhi收shou線xian輪lun入ru線xian點dian的de位wei置zhi,使shi得de線xian輪lun的de排pai線xian整zheng齊qi。
3 結論
台達的PLCjisifuchanpinzaiduoxianqiegejishangdeyingyong,jingguochangshijiandejiagongshiyanbiaominggaifangfapaixianzhengqi,junyunxinghao,qiekongzhishuofajiandan,kongzhikekaoxinggao,wanquanmanzuduoxianqiegejigaosudanxiangjiwangfuyundongdexianlunpaixian,yijingzaiduoxianqiegejishangdedaoleyingyong。