【 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。
weijianxiaozhanglidebodong,xianlunpaixiandezhiliangduiqiyouzhongyaoyingxiang。xianlundegangsixianpaibuzhengqi,yijixianlunjuanjingbianhuaxiaodounenggoutigaozhanglikongzhijingdu,jianxiaoqiegeguochengzhongdezhanglibodong;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A2各ge伺si服fu電dian機ji的de運yun動dong並bing讀du取qu各ge電dian機ji的de狀zhuang態tai數shu據ju。在zai多duo線xian切qie割ge機ji工gong作zuo過guo程cheng中zhong,通tong過guo讀du取qu線xian輪lun電dian機ji的de編bian碼ma器qi數shu據ju,獲huo取qu線xian輪lun的de轉zhuan動dong圈quan數shu,由you於yu線xian輪lun的de出chu\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。