1  前言

　　華hua東dong地di區qu一yi直zhi是shi電dian工gong裝zhuang備bei設she備bei使shi用yong大da戶hu，特te別bie是shi變bian壓ya器qi鐵tie芯xin製zhi造zao業ye。在zai國guo內nei也ye不bu乏fa有you電dian工gong裝zhuang備bei的de製zhi造zao企qi業ye，但dan在zai全quan伺si服fu電dian動dong數shu控kong橫heng剪jian線xian方fang麵mian，與yu國guo外wai同tong行xing相xiang比bi還hai較jiao落luo後hou
，尤you其qi是shi裝zhuang備bei於yu電dian力li變bian壓ya器qi鐵tie芯xin製zhi造zao的de400型、600型、甚至900xingdebianyaqitiexinhengjianxian。zhexieniansuizheguoneiduidianlixingyededalitouru
，dianlishebeixingyeyizhichuyushangshengtaishi
，henduoqiyeyijingkanhaoweilaideshichang
，fenfencaigoudaxingdebianyaqihengjianxianlaizhuangbeiziji，congmuqianguoneibianyaqitiexinjiagongxingyejinnianlaiduihengjianxiandexuqiulaikan
，yeyahengjianxian
、氣動橫剪線都因存在諸多的設計缺陷被逐步淘汰
，而進口的加拿大MTM線、德國喬格線等價格太高，一般捉襟見肘的中小型企業無法承受。

　　目前，台達通過與設備廠商深入合作
，開發出了全伺服矽鋼片橫剪線，通過采用10MC運動控製器與高速CANOPEN總線控製、台達A2係xi列lie伺si服fu
，使shi設she備bei的de精jing度du與yu速su度du都dou達da到dao或huo超chao過guo行xing業ye內nei的de標biao準zhun。並bing且qie在zai控kong製zhi架jia構gou上shang，由you於yu采cai用yong總zong線xian控kong製zhi，當dang客ke戶hu的de設she備bei需xu要yao有you更geng多duo工gong位wei時shi，可ke以yi在zai不bu增zeng加jia控kong製zhi器qi成cheng本ben的de情qing況kuang下xia
，使shi全quan套tao設she備bei升sheng級ji，具ju有you極ji高gao的de可ke擴kuo充chong性xing
、靈活性與性價比。

　　2  設備結構及工作原理

　　設備結構如圖1所示。

　　圖1 設備圖

　　此設備用於變壓器鐵芯的定長裁切，將成卷的矽鋼帶裁切成一定長度一定形狀的矽鋼片。設備組成部分（見圖1）包括放料機構、送料單元
、45度角裁切
、135度角裁切、衝V形孔
、軌道位置調整，另外，0度切和圓孔衝為選配。

　　此設備全線采用單邊定位、可全自動調寬。設備裁切出來的各種形狀的成品，通過相應的疊裝法
，組合成變壓器鐵芯的半成品
，如圖2所示。

　　圖2 鐵芯的生產過程

　　設備工作時，用戶首先選擇想要裁切的矽鋼片形狀，並輸入相關參數
，起動設備
，PLC先會根據參數計算出各工位的動作順序及每一步的送料長度
，然後再動作。

　　設備的生產過程，本質上來說，屬於“停剪”
，即(ji)先(xian)用(yong)伺(si)服(fu)拖(tuo)動(dong)送(song)料(liao)輥(gun)，送(song)出(chu)相(xiang)應(ying)長(chang)度(du)鋼(gang)帶(dai)，然(ran)後(hou)
，送(song)料(liao)停(ting)止(zhi)，氣(qi)缸(gang)壓(ya)緊(jin)鋼(gang)帶(dai)
，再(zai)讓(rang)剪(jian)切(qie)工(gong)位(wei)動(dong)作(zuo)，讓(rang)伺(si)服(fu)帶(dai)動(dong)切(qie)刀(dao)上(shang)下(xia)切(qie)一(yi)次(ci)
，將(jiang)料(liao)切(qie)斷(duan)，再(zai)送(song)料(liao)，周(zhou)而(er)複(fu)始(shi)。

　　剪切固定形狀的矽鋼片，較為簡單。我們在10MC程序中固化了幾種常用的片型形狀，客戶選擇後，輸入不超過4個參數，設備就可裁切出符合要求的矽鋼片。

　　此設備控製的真正難點在於，如何實現裁切客戶多種“非標準”片型。

　　3  電氣架構及選型說明

　　通過詳細了解客戶設備的工藝（目前的設備為2剪1衝,配了5顆伺服），我們給客戶配置了以下產品：PLC: DVP10MC11T+16SP11R×2、人機界麵DOP-B10S615、ASDA-A2-M伺服2kW×5
、CANOPEN專用電纜與終端電阻以及其它電氣配件。

　　圖5 控製架構圖

　　4  部分程序說明

　　設備工作前，首先要設好係統參數
，主要是機械相關參數。

　　圖6 係統參數界麵

　　之後，要設置好設備上已裝好了的各工位相對位置，這裏的參數非常重要，決定設備的裁切精度
，及各工位工作時的先後順序。

　　圖7 刀具偏移量界麵

　　設備係統參數設定好後，就可以正常生產了。首先，選擇片型，並設好矽鋼片原料的寬度。如圖8所示，然後輸入加工的長度及片數
，按下啟動按鈕後，設備生產開始。

　　圖8 加工長度及片數設置界麵

　　上(shang)文(wen)中(zhong)提(ti)到(dao)
，如(ru)果(guo)客(ke)戶(hu)想(xiang)要(yao)生(sheng)產(chan)非(fei)標(biao)準(zhun)片(pian)型(xing)

，怎(zen)麼(me)辦(ban)？在(zai)這(zhe)裏(li)
，我(wo)們(men)為(wei)客(ke)戶(hu)提(ti)供(gong)了(le)可(ke)供(gong)其(qi)自(zi)由(you)編(bian)輯(ji)動(dong)作(zuo)步(bu)驟(zhou)的(de)畫(hua)麵(mian)，如(ru)送(song)料(liao)多(duo)少(shao)，然(ran)後(hou)，哪(na)把(ba)切(qie)刀(dao)動(dong)
，再(zai)送(song)料(liao)多(duo)少(shao)

，再(zai)動(dong)哪(na)把(ba)切(qie)刀(dao)等(deng)等(deng)。

　　每個客戶自定義的片型有50步加工程序
，HMI中一共可存80組片型的數據
，並且可以給每個片型起名。實現這個功能是利用了台達屏的配方功能。如圖9所示。

　　圖9 程序編輯界麵

　　在屏的程序裏，我們已將為設備日後升級成“3剪2衝”做了準備（多了零度切和圓孔衝）

，這樣，不管客戶設備的配置如何
，操作界麵是統一的，方便操作人員的使用。

　　10MC處理上麵的用戶自定義片型的方法是：通過將配方從HMI調回PLC，再通過相應運算（由子程序完成），將數據算好，然後由主程序調用。

　　圖10 PLC程序

　　點動調機主要用於設備初期調試與後期的故障排除
，如圖11所示。

　　圖11 點動調機界麵

　　5  PLC程序說明

　　10MC使用雙CPU控製，一個CPU執行運動控製程序，用CANOPEN BUILDER軟件編程
；一個CPU為標準PLC
，用台達WPLSOFT軟件編程
，兩個CPU之間通過共用的數據交換區交換數據（D6000到D6476）。

　　根據10MC自身的特點，在編程時，我們將控製A2伺服的程序編寫在運動控製程序中，共有5個子程序（任務），分別是CFC1-SON(控製伺服使能及原點初使化)，CFC-JOG(在點動調機時
，控製各伺服)，CFC03-MAIN（設備正常工作時，控製並協調各伺服的動作）

，CFC04-STOP(保護功能)，CFC05-READ(將伺服的當前位置及速度等相關參數讀回，並傳給PLC程序控製相關氣缸)。

　　圖12 控製程序界麵

　　PLC部分的程序主要是運算和邏輯處理，讓運動CPU與普通PLC CPU分工處理設備的程序
，使程序結構清晰，調試方便。

　　圖13中的PLC程序為點動調機功能，通過觸發相關位信號（如M171,M172等等）
，並通過公共數據交換區（這裏是D6252，D6253）將信號傳給運動控製CPU，然後運動控製CPU再解析每個位的作用，控製相應伺服（如上圖用的是MC MOVE VELOCITY指令）。

　　圖13 點動調機功能實現程序

　　6  伺服調試簡要說明

　　台達A2伺服具有很多工作模式，本文中選擇的是其CANOPEN控製模式
，通過DS402協議控製伺服運轉。由於是采用通訊
，參數設置主要為增益參數（本文中使用的是半自動增益調整
，頻寬40
，開啟共振抑製P2-47=1）
、通訊參數（P3-00到P3-09）。如果現場對通訊的幹擾大時
，可將通訊參數P3-09的個位數由小調大，並正確使用終端電阻，可解決此問題。

　　7  結束語

　　經過調試，該設備性能達到同行業領先水平。由於采用了CANOPEN控製架構，接線少

，程序以模塊化編輯，方便升級。送料，衝、剪都采用台達A2係列高響應伺服電機驅動，高效

、低噪音。後續此機型可能配置更多的伺服（最多10顆），這樣10MC控製器的省配線及成本的優勢就更能顯現出來。

　　作者簡介：

　　張根軍，出生於1981 年 10 yue，biyeyujiangsujishushifanxueyuanjixiezhizaoyuzidonghuajiaoyuzhuanye，xianjiuzhiyutaidagufenyouxiangongsinanjingfengongsi，zhuyaozhuanzhuyutaidazidonghuachanpinzaijiangsushichangdejishuzhichigongzuo。