中達電通股份有限公司 北京機電                  孔令偉

　　摘  要：本文在闡述軋輥機工作原理、工藝要求的基礎上，主要介紹台達DVP-20PM00D運動控製器在軋輥機上麵的應用與相關控製程序概要。

　　關鍵詞：運動控製器  伺服控製  高速脈衝

　　1  引言

　　移動電子市場造就出包括鎳氫電池
、鋰離子電池、聚ju合he物wu電dian池chi等deng許xu多duo種zhong類lei龐pang大da的de電dian池chi製zhi造zao產chan業ye。電dian池chi極ji片pian有you色se金jin屬shu壓ya延yan的de輥gun壓ya機ji及ji其qi連lian軋zha生sheng產chan線xian，為wei機ji電dian自zi動dong化hua係xi統tong提ti供gong了le新xin的de應ying用yong領ling域yu。

　　鋰電池極片壓延輥壓機如圖片1所示。壓延鋼棍把薄厚不均的電池極片卷材經過壓軋製得高密度均質級片材料，提高電池的容量。在壓延鋼輥的兩側分別有一個控製“斜鐵”的伺服係統
，“斜鐵”的作用是控製軋輥的位置
，是保證軋製工藝的基礎。根據軋輥位置調整軋製液壓，控製軋輥在極片上麵的軋製壓力值。傳統的“斜鐵”是采用步進電機伺服係統控製方式

，控製精度受到限製
，極片上麵的壓力完全靠人工經驗來判斷和實現液壓調整。

圖1  鋰電池極片壓延輥壓機

　　2  係統設計

　　整個機器的工作是控製張力的收放卷流程。關於收放卷橫張力控製部分采用台達BW係列變頻器，已經測試成功
，本文著重介紹20PM運動控製器應用部分。

　　2.1 工藝技術指標

　　（1）保持極片在收卷的過程中保持張力恒定。

　　（2）保證斜鐵走位的準確，壓力給定的準確。

　　    （3）最高線速度為30米/分
，最低線速度為0米/分。

　　2.2 係統原理設計

　　極片壓延輥壓機自動化係統基於台達機電技術平台。配套PLC包括主機DVP16EH00T2和擴展模塊DVP-20PM00D
；DVP04AD-H2
；DVP04DA-H2；DVP08SN。觸摸屏人機界麵DOP-A10THTD。係統架構如圖2所示。

　　PLC控製器DVP16EH00T2主要是實現對從站模塊的控製，通過自身的數字量的點和20PM所帶的數字量點實現對收卷、放卷
、報警、整機啟動、整機停止、切邊、糾偏控製器等多個點的控製。DVP-20PM00D運動控製器完成對兩軸伺服“斜鐵”的精確控製
，模擬量模塊是實現液壓部分電壓信號的采集，然後通過PLC處理後再輸出控製。

圖2 極片輥壓機係統架構

　　2.3運動控製模塊簡介

　　台達DVP-20PM00D運動控製擴展模塊的最大特點是直接提供電子凸輪功能

，或者說DVP-20PM00D是內置電子凸輪功能的PLC,所以有些場所直接稱呼DVP-20PM00D為台達20PM運動控製器。選擇20PM的原因就是因為20PM是專用的運動控製模塊
，這塊模塊不但同時可以控製雙伺服


，而且有雙手搖輪輸入，並且模塊本體還帶有8入8出的數字量控製點等諸多因素
，這樣可以大幅度提升產品在市場上的競爭能力。

　　台達DVP-20PM00D采用高速雙CPU結構形式，利用獨立CPU處理運動控製算法

，可以很好地實現各種運動軌跡控製
、邏輯動作控製，直線/圓弧插補控製，並且可以接入手搖輪，高速脈衝輸出可以達到500KHZ
，可以作為主機也可以作為從機
，靈活性更高。

　　3  運動控製編程設計

　　3.1 卷材牽引

　　主牽引傳動采用VFD370B43B變頻器實現。變頻器的DFM數字頻率輸出，通過PLC的SPD指令采集變頻器的工作頻率，然後在程序裏麵轉換成單位為“米/分鍾”的數據從而達到在人機界麵上麵的顯示：

　　程序部分如下：

　　3.2 長度計量

　　整個設備在正式生產運行的時候是必須對電池極片進行測量的

，對此采用一個0.1米/脈衝的類似編碼器的計米器

，安裝在張力浮動輥上麵，從而實現自動計量長度。

　　計米器程序如下： 

　　3.3 20PM運動控製初始化

　　20PM的初始化和部分程序如下：

　　20PM地址定義如下：

    在設備的傳動側，可以實現對2台(tai)伺(si)服(fu)的(de)聯(lian)動(dong)控(kong)製(zhi)和(he)單(dan)獨(du)控(kong)製(zhi)，暫(zan)時(shi)客(ke)戶(hu)由(you)於(yu)經(jing)費(fei)原(yuan)因(yin)暫(zan)時(shi)沒(mei)有(you)使(shi)用(yong)手(shou)搖(yao)輪(lun)，在(zai)後(hou)續(xu)機(ji)型(xing)當(dang)中(zhong)會(hui)把(ba)手(shou)搖(yao)輪(lun)加(jia)上(shang)去(qu)，這(zhe)樣(yang)單(dan)獨(du)控(kong)製(zhi)會(hui)更(geng)加(jia)簡(jian)單(dan)。伺(si)服(fu)的(de)行(xing)走(zou)距(ju)離(li)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)觸(chu)摸(mo)屏(ping)上(shang)麵(mian)進(jin)行(xing)設(she)置(zhi)
，可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)觸(chu)摸(mo)屏(ping)顯(xian)示(shi)當(dang)前(qian)行(xing)走(zou)距(ju)離(li)，可(ke)以(yi)顯(xian)示(shi)當(dang)速(su)度(du)
，可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)“歸零”按鈕實現對單個伺服的回原點控製。可以通過配方功能把伺服的一些參數提前寫入到觸摸屏裏麵，隨時根據情況進行調整。

　　3.4 20PM應用經驗

　　20PM運動控製器程序設計的關鍵在於熟悉產品控製重點，在軟件方麵要充分理解20PM裏麵的特殊寄存器和CR特殊寄存器之間的關係，這一點在剛剛接觸20PM運動控製模塊的時候會經常出現的問題。在程序設計的難點主要集中在“主程序”
、“副程序”、“運動副程序”三者之間的關係，否則會出現不能正常控製的現象。對於這一點，必須認真參看使用說明書。

　　4  結束語

　　目前該係統已正式投產使用
，客戶已經提供給深圳比亞迪公司1套
，其餘4套正在生產中。此外，DVP20PM00D在其它機電一體化製造領域完全有能力適應複雜的要求，這些行業例如：手機生產線的塗膠機、包裝機行業中的飛剪
、機床行業中的飛鋸、印刷機行業中的電子軸裁切及套印
、紡機行業中的精密絡筒繞線等等。