台达20PM追剪应用总结A.docx

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1、台达20PM追剪应用总结作者：（PLC产品处 余强）【摘要】介绍台达DVP-20PM00D运动控制器电子凸轮（CAM）功能，总结追剪曲线的生成几种方法，阐述通用高速追剪工作原理，以及相关工艺要求及相关控制程式概要。以使读者根据文章即可实现不蜓字】 运动控制器，电子凸轮，CAM Table, 追剪【前言】系统的控制本文介绍的追剪系统，是同步式剪切系统中的一种，其他还有飞剪，旋切。它们 之间最大的区别是：追剪是往返运动，而飞剪是为同向运动。对台达20PM运动控制 器来说主要是电子凸轮的CAM曲线不同。下文介绍的主要是台达20PM运动控制器电 子凸轮功能在高速追剪系统的应用总结。【正文父炒4一、设备

2、一般结构a午器吉伎-4:Hiun图 2如上两个图示意，通用追剪机构一般包含以下部分机构，分述如下：执行机构/K在裁切系统，执行机构是切刀，切刀是由液压推进，主要由一个进刀电磁阀和一退刀电磁阀 控制切刀的上下。在饮料罐装系统执行机构为填充装置。（2） 测量檄横安装于出来部分，如圈所示，同翰聊接一 2500 的A/B相的差分褊碣器，测量进料的速度, 及畏度。是电子凸轮运动中的主轴。追踪机构童T 主要由台达伺服传动机构组成（功率大的可选VE系列变频器），由20PM00D的X轴输出 控制，是电子凸轮运动中的从轴。Tir X 1 Tk J（4） 进料傅勤进料傅勤是由变频电机、传动机构组成。二追剪控制及2

3、0PM运动控制器电子凸轮功能应用介绍1、追剪曲线构成第妹隹皂9 x|曰 F心./硕A LaddjtiJ 0L0CL(6Ti号 I 3 o tfc Hi 为lOjZOJI a C 0eI接图 Ifirt ruct Lon 坚 ZTChait I：. It W ChaitK nQ ll:nitoE fabl*耍 IkmitorTablei 宙困 FEE SATtih.SWA电知5网 5,SE flX E.SQD TflK 7fiK %K/Q B.SDQ E：wgj?a年网-1D.CW同步结速3flOD 300 4,0tlDG.CO l E.ffM 7.CM反向回车QD15 nw 0皿43 DOS卜

4、5.初皿翊晚5r_linJjfll5J?W74T2L32j追速状态mmcily- TJfe ?2aJKflH9KiS35达到同步A(pgpiy-SpineIiport.*- | .: -. i :.Rflsriluiiijn.;INS蛔，切，状态待K015.T 2JODO253JO0J3.5004.M)弓制1 5.0Degree开始减速Expuit* *F3bKfni|J flanzli. .村，野 PMStftEXZ3-4T5JS 震讨惨盘长度 1PMSeft TCftWiCharB q臼交祎:D 妍EU通诵您iS顼也 田口0D ttJb：Ei：(1)追速状态(Ramp up to Trac

5、king):送料持续进行，20PM运动控制器在 侦测输入材料之长度及当时送料速度的同时，并指挥伺服电机依照8曲线 加速至与进料速度同步；在进入同步速度的瞬间，锯/切台与材料的动态 相对位置已经整定完成。接着便进入同步状态。(2) 同步状态(Syncronized Zone): 一旦进入同步状态，20PM运动控制器立刻送出同步信号(CLEAR )给执行控制机构，要求执行切断或罐装动作。同时，运动控制器依然持续侦测进料长度及进料速度，随时保持锯/机台与材料之间的动态相对位置不变；如此才能确保裁切断面的平整或罐装的准确。当执行完成之后，机构返回自动退出，并发出完成信号(CUTend)o(3) 减速状

6、态(Ramp down Stop)： 20PM运动控制器 指挥伺服电机依照S曲线减速直到完全停止。同时，仍然持续侦测并累计进料长度。一旦伺服 电机完全停止，接着立刻进入回车状态。(4 )回车状态(Return Home)：回车过程中，20PM运动控制器仍持续侦测并累计进料长度。(5)待机状态：回车完成之后20PM运动控制器系统自动进入待机状态，等待下一循环的开始。 上面的从轴速度与主轴位置关系的几个步骤，是一般常规追剪系统的关系。2、如何根据主轴长度与从轴速度的关系生成电子凸轮我们熟知的凸轮关系是主轴和从轴一一对应位置关系，如何从主轴位置和从轴的速度关系产 生是主轴和从轴一一对应位置关系，是我

7、们解决的重点。目前解决方法主要有两种，分别叙述如下一，通过20PM的编程软件，生成图形步骤一，PMSOFT软件有个CAM CHART，使我们可以清楚地利用图形方式设定、修改电子凸轮 曲线。提醒大家注意的是必须建立两个CAM，分别为CAM0，CAM1。两个CAM表解析度设为一样， 比如300点.之所以要设两个CAM表，主要是为了在动态切换长度时，PM底层需要缓存。步骤二，双击CAM0进入资料表单会弹出下面的区段设置表。在左边一列设主轴长度，右边 设对应的同步倍率，也可以理解成齿轮比。同步倍率的计算，假设本测量系统编码器为2500 线，测量轮为51MM，伺服转一周需10000 PULSE，伺服与导

8、轨联结为2： 1的减速带轮，导轨牙距为30MM，通过以上参数，我们可以计算出要达到线速度同步，输入脉冲与输出脉冲的频率比例关系。V1=F1*3.14*51/（2500） /人V2=F2*30/（2*10000）由于 V1=V2，所以F2:F1=3.14*20000*51/30*2500=21.35因此考虑到PLC发出频率，与伺服接受频率的合理性，我们把伺服齿轮比设为10，填 表设为2.2，如下图所示。分别为在测量轴600 PULSE达到速度同步，一直同步到5000 PULSE,然后是，降速到零，再高速返回。（这里的同步长度设的比较长是因为考虑用户执 行机构切刀或罐装时间延迟，必须有足够长的同步

9、区满足）这里的参数可根据实际机械负载， 机台长度，机器速度等灵活设置，比如说，切刀或罐装速度比较快，不需要在600PULE同步，完全可缩小同步区，以便使伺服加减速时间更长等。区段编区段起始位区段结束位区段所需行曲线型式储存表单资资料设定完取消设定调用表单资清除表单资步骤三，点DRAW按钮，生成主轴位置与 从轴速度的曲线图，3 n L*1知X用虬州a C ftEBJ &rrw*im h TWbrt-S b CJH CMri:4iBit IJPtihPwi J5lu riwri 叫田宜帖9 ftlj皿醋lERiQ S0ILLI F口函 Ifftx.鱼 Hctux T4bl四*m伐W i 田 F S

10、arcmi!pgft.生成的图形是按照主轴位置和从轴的速度关系，并不是主轴和从轴一一对应位置关系，比较 上图与下图正式追剪曲线的区别可发现，需把几个图形依次下移。要生成主轴和从轴一一对应位置关系必须从轴行程主轴长度按下export按钮，将数据导出，然后把数据再作为速度信号导入，即再按下import speedDATA按钮，就自动生成了上图主轴与从轴的位置关系，速度关系，加速度关系图，然后将程 序下载)启动，就会每个循环都按此图执行。重H畤，PMSOFT提供了畿丰重曲平滑功能，如圈中所示， 可以减少檄械震期& *可以看出本图追剪机构最大行程为10766 pULSE,切割的长度为8200 PULS

11、E，换算成长度分别 为700MM，与480MM，左右，也就是伺服富做勤的檄械往返行程是700MM，切割材料最短畏度是 480MM，如果需要在线修改切割长度只需用DTO指令动态修改追后一个CAM表的长度即可。二，通过20PM的指令，生成图形。上述通过软件生成曲线，是过去20PM的通用过程，随着客户的要求，开发了更易使用的方 式通过指令生成追剪曲线方式。DTO K100 D0 D100 K7D0=k10000 _ 建立弛剪 CAM dataD101.D100 _整敷格式主翰畏度,(可为负数)D103.D102 _整敷格式ft度D105.D104 _整敷格式雀翰同步畏度D107.D106 _浮黑占格

12、式雀事由同步倍率D109.D108 _浮黑占格式雀翰最高倍率限制D110 _ 曲邀撑(0 const speed,1 const Acc,2 SingleHypot,3 Cycloid)+0x8000接前次资料,+0x4000不勤憩燮更,+0x2000 走生同步匾 D103.,102 尾 D105.104）D111各吉果（0 ok, 1彳条件照法满足,2 CAM畏度不足）朋正向3HH建立飞剪曲线控制二j壬13 二工EST : Jf通过简单几行程序，填入必要的参数就可以生成追剪应用。这样应用更有灵活性。 生成图形如下图广；0 -0.CD1 :-o.cdzC 1 OOO 7 OOO 2 000 i

13、.COC 5,000 Epw TDCD &QCD 9 KC 10,000 11,000 12.DCD 12 000 U ODO 15.CDC 16.CDC 17.C0C 角度5.Ci：:D-5.000-10B000.l.CDC 2DCD 3.000 4.CDC 5sOOO 6.DCD 7.000氏 5C &。叩 IC.QOQ 11.CDC 1ZDCD 13.D5 14.CDC 15.CDC 16-.DCD 1T.DCD帕度DCD 12.000 13,000 1000 15sOOO 1S.0CD 17.DCD8.000 9.CDC 10.10 1 角度U.CLC 15.CZC ItCZC I ?

14、C：2sCD0 3.CDC 4.0 DC5 000C .002-通过D110选择曲线形 式，生成的 柔和加减速 曲线图中绿色方框内为正向追到同步时的从轴 倍率曲线，蓝色部分为反向高速返回的从 轴倍率曲线。从图中可看到正向倍率是2.2，是根据前文 所述计算的结果，是必须的，反向倍率是 3.2，是可以根据根据所需的长度任意设置 的。大些则返回速度更快。小些则返回速 度慢一些。正向追与反向返回，倍率与主 轴之间的面积是从轴来回的行程。3、*通过变化D110,把3赋值给D110,可以选择加减速更柔和的曲线，变化D104可以增加或减少同步区长度，方务同步倍率为浮点数，在正向追踪同步时倍率一定要按本文前面

15、描述的方法计算的得出，反向返回时倍率可大可小，不一定非要是同步倍率。下图为变化D110及返回倍率的图型及程序3实际应用问题解决问题1:通过上述方法可以生成追剪图型，从轴伺服可以完全按照编码器位置启动同步返回，在 程序中如何判断从轴达到同步，控制切刀或罐装开始执行呢，目前有两种方法，方法一，利用凸输资料状憩取指令，应用如下LD M10回主ttW雀事由位置（dog畤Capture）雀翰位置（CAM遇期各吉束畤Capture）主事由位置（dog畤Capture）主翰位置（CAM遇期各吉束畤Capture）主事由位置（Start0m1746OFF or PG0M1746ON畤 Capture）DFRO

16、M K100 D0 D100 K7D0=k10005D101.D100D103.,D102D105.D104D107.,D106D109.,D108由于主轴编码器位置D1862是不断累加的，用凸输资料状憩取指令读取的D106，是每个周期结 束点的值，D1862减去D106,就是主轴在一个周期的实时位置，在程序里用这个值与达到同步区的值（主轴与从轴同步时的值规划好曲线时就可确定，比如本案 例用软件规划时，同步开始是600PULSE,同步结束是5000PULE,用指令生成是可自动产生同步起 始点与结束点，在程序中执行产生飞剪曲线时把D110赋值+0x2000走生同步匾D103.102尾 D105.

17、,104）比较，等于实时控制输出执行机构动作。方法二，直接利用20PM底层已规划好的方式。把进如同步区的主轴数值赋值给D1838,把离开同步区的主轴数值赋值给D1842,CLR0信号会在主轴到同步位置时输出，在离开同步区时断开。offCLRC三，I广，间内完成，如何保证，同问题2：如果在同步过程中执行机构如切刀执行有故障，没在圭 步装置暂不减速，以免损坏装置。S追剪雁用畤有畤需在将返回畤檄查切刀是否到位，如不到位保持目前速度往前至遇桎限， 不然在返回畤切刀如不到位可能畲揖僵檄械各吉横.此功能可舆目前凸输遇期中的主翰位置.在程 式中比段是否改勤M1757。目前凸输遇期中的主翰位置可由D1863.

18、D1862目前主翰累稹位置及利用FROM 出”凸 输资料状憩2 取”中的”主翰位置（CAM期各吉束畤Capture）”的差值取得。问题3：如果生成的图形是固定的，生产中如何改变需切割或罐装的距离。我们前文介绍了两种生成曲线的方法，如果是第一种通过20PM的编程软件，生成图形，修 改长度的方法是通过动态长度修改指令修改最后一笔主从轴的值在通过刷新指令即可。DTO K100 D5000 D200 K2D5000=K800，因为是200笔数据，每笔主从轴数据为占用4个数据寄存器， 最后一笔主从轴数据地址为CR800,CR802,D200设置为需修改的长度，写入CAM表再执行DTO K100 D0 K0 K1D0=k10002 动态刷新 CAM data就可在线刷新，实时修改长度如果是通过指令生成追剪曲线方式直接修改一个正向主轴长度，一个负向主轴长度即可系统应用情况目前，应用追剪的系统越来越多，遍布各行业，有包装行业的护角， 建筑行业的钢管钢筋追锯等20PM均有了大量成功案例。