中達電通股份有限公司                  盧勤儉

摘  要：介紹基於台達B係列伺服控製係統的石英晶體元器件切割自動化設計技術。項目已經開發成功。本文對於係統調試給出經驗性總結。
關鍵詞:伺服係統  PLC  HMI  恒張力

1 引言
    石(shi)英(ying)晶(jing)體(ti)元(yuan)器(qi)件(jian)主(zhu)要(yao)生(sheng)產(chan)國(guo)集(ji)中(zhong)在(zai)亞(ya)洲(zhou)
，其(qi)中(zhong)中(zhong)國(guo)在(zai)產(chan)值(zhi)和(he)技(ji)術(shu)水(shui)平(ping)方(fang)麵(mian)占(zhan)有(you)很(hen)大(da)優(you)勢(shi)。近(jin)年(nian)來(lai)
，伴(ban)隨(sui)我(wo)國(guo)經(jing)濟(ji)快(kuai)速(su)發(fa)展(zhan)，我(wo)國(guo)晶(jing)體(ti)產(chan)業(ye)也(ye)有(you)了(le)較(jiao)大(da)的(de)發(fa)展(zhan)，日(ri)本(ben)主(zhu)要(yao)晶(jing)體(ti)廠(chang)商(shang)基(ji)本(ben)將(jiang)其(qi)成(cheng)熟(shu)產(chan)品(pin)遷(qian)到(dao)我(wo)國(guo)生(sheng)產(chan)，使(shi)我(wo)國(guo)成(cheng)為(wei)世(shi)界(jie)上(shang)主(zhu)要(yao)的(de)晶(jing)體(ti)生(sheng)產(chan)國(guo)之(zhi)一(yi)。目(mu)前(qian)，就(jiu)數(shu)量(liang)而(er)言(yan)，我(wo)國(guo)已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)生(sheng)產(chan)大(da)國(guo)
，包(bao)括(kuo)外(wai)資(zi)企(qi)業(ye)在(zai)內(nei)，年(nian)產(chan)量(liang)約(yue)有(you)幾(ji)十(shi)億(yi)隻(zhi)左(zuo)右(you)。
    隨著中國加入WTO及(ji)作(zuo)為(wei)世(shi)界(jie)工(gong)廠(chang)地(di)位(wei)的(de)確(que)立(li)，晶(jing)體(ti)產(chan)量(liang)的(de)提(ti)高(gao)，晶(jing)體(ti)切(qie)割(ge)設(she)備(bei)需(xu)求(qiu)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)。以(yi)前(qian)的(de)晶(jing)體(ti)切(qie)割(ge)設(she)備(bei)都(dou)是(shi)從(cong)日(ri)本(ben)進(jin)口(kou)。進(jin)口(kou)設(she)備(bei)勢(shi)必(bi)成(cheng)本(ben)高(gao)，晶(jing)體(ti)切(qie)割(ge)設(she)備(bei)國(guo)產(chan)化(hua)的(de)需(xu)求(qiu)越(yue)來(lai)越(yue)大(da)。台(tai)州(zhou)某(mou)公(gong)司(si)生(sheng)產(chan)的(de)石(shi)英(ying)晶(jing)體(ti)切(qie)割(ge)設(she)備(bei)的(de)研(yan)發(fa)成(cheng)功(gong)，為(wei)國(guo)人(ren)提(ti)供(gong)更(geng)多(duo)選(xuan)擇(ze)機(ji)會(hui)，可(ke)以(yi)降(jiang)低(di)生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)
，提(ti)高(gao)生(sheng)產(chan)質(zhi)量(liang)。

2 晶體切割設備工藝描述
    石shi英ying晶jing體ti切qie割ge過guo程cheng是shi拉la絲si加jia切qie割ge兩liang者zhe的de複fu合he動dong作zuo的de過guo程cheng。拉la絲si動dong作zuo跟gen拉la絲si機ji或huo者zhe薄bo膜mo收shou放fang卷juan的de動dong作zuo完wan全quan一yi樣yang。工gong作zuo過guo程cheng基ji本ben上shang可ke以yi劃hua分fen成cheng放fang線xian

、拉絲、收線等3部份工藝過程。但是控製精度和穩定性比較高，需選擇高端切割絲線（銅絲）。不bu同tong精jing度du規gui則ze的de產chan品pin，不bu同tong晶jing振zhen頻pin率lv，需xu選xuan擇ze不bu同tong規gui格ge的de拉la絲si線xian徑jing。切qie割ge過guo程cheng是shi切qie割ge線xian材cai在zai收shou放fang卷juan運yun動dong過guo程cheng中zhong，放fang置zhi石shi英ying晶jing體ti的de工gong作zuo台tai以yi很hen慢man的de速su度du（約5毫米每分鍾）速度向切割線材方向運動達到切割的目的。工作台的速度要慢，運轉平穩

，定位精度高。

3台達伺服係統應用設計
3.1 方案設計
    切割設備的收放卷部分是整個係統最難控製的部分

；也ye是shi決jue定ding設she備bei生sheng產chan效xiao率lv的de部bu分fen。為wei了le調tiao高gao生sheng產chan效xiao率lv和he調tiao高gao產chan品pin的de品pin質zhi。選xuan擇ze機ji械xie特te性xing非fei常chang好hao的de台tai達da伺si服fu係xi統tong收shou放fang卷juan來lai實shi現xian同tong步bu控kong製zhi與yu恒heng張zhang力li控kong製zhi。係xi統tong中zhong的de觸chu摸mo屏ping用yong於yu人ren機ji交jiao互hu操cao作zuo（設置參數/狀態狀態等）；PLC主要作為伺服定長控製和恒張力控製；伺服係統用於定長控製
；變頻器用於排線控製。
    為了提高切割設備的效率，係統要求伺服能頻繁啟停，且保證高速啟停以及加減速過程中要保證收放線都很平穩。經調整參數台達B係列伺服係統完全滿足要求。
    為保證工作台能以5毫米每分鍾的低速平穩運轉及調高切割精度，推薦客戶配置精密減速機。
3.2控製係統的組成
（1）伺服：台達B係列0.4－2KW 共5個伺服的變頻器： VFD022B43A 兩個；
（2）PLC:  台達 DVP28SV+DVP-01PU；
（3）HMI:  台達DOP-A75BSTD。
3.3設備調試
　   整個係統在啟動、加速


、減速、tingcheguochengzhongyaoqiushoufangxiannenghenkuaidadaopingheng。qidongshiyaoqiuzhulajuyoujiaogaodeqidongzhuanju，qiesudubunengxiajiang。sifudisubaifenzhisanbaideguofuzainenglibaozhengleqidongshigaozhuanju。weitiaogaogongzuoxiaolv，yaoqiukongzhixitongnengkuaisuxiangyingsudubianhua，duifudonggandebianhuaxiangyingyeyaokuai。sifujiajiansushijianxuyaobijiaoduan。zuihaonenggoushoufangjuandesifujiajiansushijianbilasijiajiansushijianchangyidian。weibaozhengqidong，jiasu，jiansu，tingzhiguochengzhongshoufangjuanxitongpingwen，shoujuanhefangjuanxidePID參數中位置和速度增益要調大一點；積分增益設置稍微大點，積分周期也要長點，這樣能保證速度快速相應和浮動杠的平衡。另外，在使用時PLC程序比較長
，掃描時間比較長
，對恒張力的收放卷反應速度影響很大。最好盡量少使用FROM/TO指令和簡化PLC程序。

4 結束語
    yongtaidadegongkongxitongwanchengdeshiyingjingtiqiegeshebeigongnengwanquannengmanzukehudeyaoqiu，jingtiqiegejingduyuxiaolvdedaotigao，dadaoleyuqishejidexiaoguo。xitongqidong、加速、減速、停止的動態過程
，浮動杆穩定在平衡位置很小的一個範圍內輕微的擺動。