台達20PM-PLC在汽車密封條高速生產線中的應用--中達電通股份有限公司

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台達20PM-PLC在汽車密封條高速生產線中的應用

2026-05-06 00:48:15

1引言

汽車密封條是汽車的重要零部件之一，廣泛用於車門、窗等部位，具有隔音、防塵、防滲水和減震的功能，保持和維護車內小環境，從而起著對車內乘員、機電裝置和附屬物品的重要保護作用。隨著汽車工業的發展，密封條的美觀、環保、舒適功能的重要性日益凸現。汽車密封條生產線的最後一個環節便是定型、切割、打孔；

chuantongdefangshiyouxingchengkaiguangenjuyaoqiuchangdukongzhihou，jinxingzidongqiege，bingyanshituixia，shixingliushuishengchan，qiegejiyidingchangkaiguanxinhaoweizhiling，wanchengqiegequanguocheng，daimifengtiaoqiegewanbihouzaizhuangdaodakongjishangshoudongdakong，zhezhongfangshidaozhishengchanxiaolvdixia，zidonghuachengdubugao。

本係統采用台達20PM係列PLC控製，打孔機安裝在密封條生產線的末端，打孔、切割順序完成，20PM的內置凸輪功能保證了打孔過程中與風鑽與密封條保持同步，A2伺服的快速響應性提高了係統運行的速度及性能。本文著重闡述了檢測、跟隨打孔自動控製。

2控製係統設計

汽(qi)車(che)密(mi)封(feng)條(tiao)的(de)在(zai)線(xian)鑽(zuan)孔(kong)一(yi)直(zhi)是(shi)密(mi)封(feng)條(tiao)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)問(wen)題(ti)較(jiao)多(duo)的(de)環(huan)節(jie)，目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)外(wai)應(ying)用(yong)較(jiao)多(duo)的(de)方(fang)法(fa)有(you)停(ting)頓(dun)後(hou)鑽(zuan)孔(kong)，偏(pian)心(xin)擺(bai)輪(lun)鑽(zuan)孔(kong)或(huo)曲(qu)軸(zhou)凸(tu)輪(lun)機(ji)構(gou)鑽(zuan)孔(kong)，這(zhe)些(xie)方(fang)法(fa)各(ge)有(you)特(te)點(dian)，但(dan)是(shi)都(dou)有(you)一(yi)些(xie)共(gong)同(tong)的(de)缺(que)點(dian)。

(1)鑽孔間距的設定需要采用手工調節或者更換機械部件，非常不方便。

(2)由於采用了曲軸和機械凸輪等機構，設備的運動磨損大，工作可靠性差，打出來孔的外觀性較差。

weilebimianshangshuwentidechuxian，benxitongcaiyonglegensuimifengtiaoshengchanxianzaixiandakongdefangfa，jidakongjideshihoushishigensuishengchanxiandesudubingshixiankeshedingdingchangdakong。benxitongshiyongyigezengliangxingxuanzebianmaqianzhuangyumifengtiaoshengchanxiandemoduan，yonglaicaijimifengtiaodexiansuduhejisuanlailiaochangdu；同時PLC將編碼器的數據調入內部的凸輪曲線中，控製從軸即打孔軸完成在線打孔功能。係統控製圖如下。

係統硬件設計：

觸摸屏：台達DOPB07S410；

PLC：台達DVP20PM00D；

牽引伺服：台達ASDA0721-AB；

打孔伺服：台達ASDA21021-L；

旋轉編碼器：5V 差動信號 2500ppr；

台達20PM係列PLC內置電子凸輪功能用來替代機械凸輪，相對於機械凸輪，其優勢在於PLC的凸輪功能性能穩定，可以隨時對凸輪曲線進行在線修正，也可以多個凸輪曲線分別調用，大大降低了設備製造難度。

台達DVP-20PM00D是一款具有運動控製專用功能的可編程控製器。20PM具有2路500KHz的輸入與輸出，在電子凸輪功能中定義X軸為從軸，編碼器輸入軸為主軸，當定義好CAM Table後，從軸依據定義的曲線跟隨主軸運動。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/圓弧插補控製等，本係統正是利用了20PM運動控製器的電子凸輪功能很好的解決了複雜高精度在線打孔的問題。

A2伺服為台達公司推出的新型高精度網絡型交流伺服驅動器，是實現高速高精度自動化控製的首選伺服，特點如下：

(1)高分辨率編碼器規格：提供20bit增量型編碼器；符合需要精細定位控製的機械設備的需求。此外，A2伺服也另外支持絕對型編碼器，滿足客戶機台斷電時可記憶現在位置，在位置控製上提供更廣泛的使用場合。

(2)網絡型控製架構：針對目前全球工控界對於高速網絡的控製需求，ASDA-A2除了能夠提供標準Modbus的通訊規格，還支持CANopen(1M bps)，可以達到多軸幷聯高速控製。

(3)強大的內部位置模式：A2提升標準ASDA-A係列的內部位置模式功能，提供位置控製編輯器；內部位置緩存器由原先8點增加到64點，數字輸入點數(DI)增加到14點(dian)，位(wei)置(zhi)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)由(you)簡(jian)易(yi)的(de)點(dian)對(dui)點(dian)移(yi)動(dong)模(mo)式(shi)，晉(jin)升(sheng)到(dao)可(ke)以(yi)由(you)參(can)數(shu)設(she)定(ding)在(zai)兩(liang)點(dian)間(jian)進(jin)行(xing)速(su)度(du)變(bian)換(huan)，甚(shen)至(zhi)不(bu)同(tong)位(wei)置(zhi)點(dian)的(de)跳(tiao)躍(yue)設(she)定(ding)。大(da)大(da)滿(man)足(zu)了(le)客(ke)戶(hu)對(dui)於(yu)伺(si)服(fu)驅(qu)動(dong)器(qi)的(de)功(gong)能(neng)需(xu)求(qiu)。

在本係統中，20PM提供一個RS232通訊口與上位觸摸屏進行通訊，操作人員可以快捷地對係統運行參數進行查詢和修正；同時20PM的另一個RS485通訊口連接牽引伺服和打孔伺服，20PM通過便利的Modbus指令將所需數據及時地發送至兩台伺服驅動器。

高(gao)速(su)在(zai)線(xian)打(da)孔(kong)是(shi)典(dian)型(xing)的(de)電(dian)子(zi)凸(tu)輪(lun)的(de)應(ying)用(yong)，要(yao)求(qiu)在(zai)同(tong)步(bu)區(qu)類(lei)從(cong)動(dong)軸(zhou)的(de)線(xian)速(su)度(du)一(yi)定(ding)要(yao)等(deng)於(yu)主(zhu)軸(zhou)軸(zhou)的(de)線(xian)速(su)度(du)，這(zhe)樣(yang)才(cai)能(neng)夠(gou)保(bao)證(zheng)打(da)出(chu)來(lai)的(de)孔(kong)不(bu)會(hui)出(chu)現(xian)變(bian)形(xing)、開裂或不能打透等問題。此處利用PM內建的電子凸輪功能完成此工藝的實現，通過主軸編碼器作為命令來源控製從軸A2伺服，在係統啟動時，從軸A2伺服開始尋找固定原點做為初始位置，完畢後啟動從動軸的電子凸輪；通過觸摸屏對打孔的孔距等參數進行設置。