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900型xing的de變bian壓ya器qi鐵tie芯xin橫heng剪jian線xian。這zhe些xie年nian隨sui著zhe國guo內nei對dui電dian力li行xing業ye的de大da力li投tou入ru，電dian力li設she備bei行xing業ye一yi直zhi處chu於yu上shang升sheng態tai勢shi，很hen多duo企qi業ye已yi經jing看kan好hao未wei來lai的de市shi場chang，紛fen紛fen采cai購gou大da型xing的de變bian壓ya器qi橫heng剪jian線xian來lai裝zhuang備bei自zi己ji，從cong目mu前qian國guo內nei變bian壓ya器qi鐵tie芯xin加jia工gong行xing業ye近jin年nian來lai對dui橫heng剪jian線xian的de需xu求qiu來lai看kan
，液ye壓ya橫heng剪jian線xian、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 月(yue)，畢(bi)業(ye)於(yu)江(jiang)蘇(su)技(ji)術(shu)師(shi)範(fan)學(xue)院(yuan)機(ji)械(xie)製(zhi)造(zao)與(yu)自(zi)動(dong)化(hua)教(jiao)育(yu)專(zhuan)業(ye)
，現(xian)就(jiu)職(zhi)於(yu)台(tai)達(da)股(gu)份(fen)有(you)限(xian)公(gong)司(si)南(nan)京(jing)分(fen)公(gong)司(si)

，主(zhu)要(yao)專(zhuan)注(zhu)於(yu)台(tai)達(da)自(zi)動(dong)化(hua)產(chan)品(pin)在(zai)江(jiang)蘇(su)市(shi)場(chang)的(de)技(ji)術(shu)支(zhi)持(chi)工(gong)作(zuo)。