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作者：深圳市步科电气有限公司 应用工程师 莫长亮
关键词：伺服驱动器、总线、调节轮、卷绕轮、摆丝轮、跟随
模切机系统是一个对电机的动态响应要求很高的一种机械设备，要求伺服系统能够提供非常快速的动态响应能力和精确的定位能力。我们所做的这套系统是就是根据ED伺服驱动器和电机所具有的高动态响应能力来实现，同时还采用了ED伺服内部所具有的编程能力，还把系统中以前所使用的具有高速脉冲输出能力的PLC换成了一般的普通PLC，为客户节约了成本。下面是我们驱动器的一些功能特点：
1、全数字化的速度和位置控制功能，并提供位置、速度和扭矩的控制功能，具有很高的动态响应能力；
2、灵活多变的跟踪控制方式，提供高灵敏度的跟踪效果；
3、可编程控制的数字输入输出；
4、可监控电机短路、电压、温度、编码器、位置跟踪和电流过高等故障；
5、可通过RS232、RS485、Profibus、CAN通讯口进行参数设定；
因此我们的伺服驱动器完全有能力胜任这份工作，下面大致介绍下这套系统：
一、模切机机械机构简图
二、设备工艺
1：伺服电机拖动塑胶薄膜的运行轨迹。如下图：
工艺说明：有两种主要的切膜方式。
1：光标切膜：就是如上面的运行轨迹一样，S1区进行跟随，然后进入“寻找色标”区，等待色标，当检测到色标之后，进入定位模式，走一个定长。
2：程控切膜：就是每次都有一个设定好的长度。程控切膜又分为两种。1：定长切，就是每次切的距离都是一样的。2：变长切，就是事先设定好多个长度，然后按照设定的多段长度来切。
3：还有一些结合运用的。如：光控+程控。就是第一次切用光控来定位然后用程控来控制，但这都是一些功能上的应用在这里就不具体说明。
三、运动轨迹控制要点
变频器来控制“模切头”。因为变频器最快50Hz，可以控制模切头300inc/min，所以伺服控制器，也要300次启停/min。因为在模切头在切的时候是绝对不允许拖动的。所以伺服运行时间是当模切头碰到“提升感应器”开始运行，然后在模切头碰到“顶部感应器”之前完成拖膜。如果在模切头碰到“顶部感应器”的时候还没有收到伺服的“拖膜完成信号”就认为拖膜的速度太慢，就要报警。
四、伺服程序编写
光控流程：先进入“速度模式”，同时比较运行距离，当运行距离超出了S1，就启动快速捕捉口来捕捉色标，1如果捕捉到色标就将速度模式下的速度（60ff0020）发送给伺服的定位模式的最高速度（60810020），然后进入绝对定位。定位到达后out1输出。2如果在最大允许运行长度内没有发现色标，就out2输出，并且伺服停止。
Din1触发启动，调用seq10
Seq10（将当前位置+S1来设定触发快速捕捉口的位置，同时将比较器1和比较器2停止）
21A00120 60630020
21A00320 80000 （S1长度，HMI设定）
21A00410 1
21A00220 21800420
21810610 0 （取消比较器1）
21820610 0 （取消比较器2）
21180008 F
SeqF（设定：如果在“每次运行的最大长度”内都没有找到色标，电机停止，然后报错）
21A00120 60630020
21A00320 100000 （每次运行的最大长度，HMI设定）
21A00410 1
21A00220 21810420
21180008 11
Seq11（先进行匀速运动。）
60600008 3
60FF0020 10000
60830220 1600000
60840220 1600000
60400010 F
21180008 13
Seq13（开始比较器1，比较实际位置，判断是否开始触发快速捕捉口）
21800120 60630020
21800220 0
21800320 FFFFFFFF
（21800420在seq10已经设定）
21800520 5
21800620 8014
Seq14（开始比较器2，比较实际位置，判断是否超出“每次运行的最大长度”同时触发快速捕捉口）
21810120 60630020
21810220 0
21810320 FFFFFFFF
（21810420在seq0F已经设定）
21810520 5
21810620 8020（超程跳转seq20）
21C00110 8015（快速捕捉口开始触发，等待N信号）
21C00220 0
Seq15
60600008 1
21A00120 20110520（将3模式的速度放到1模式中）
21A00410 0 （copy）
21A00220 60810020
607A0020 10000（检测到N信号后要多运行的S2长度，）
60400010 F
21810610 0（取消超程比较器2）
21180008 16
Seq16
60400010 5F（进行相对定位）
Seq20（超程报警输出）
21600520 01 （out1输出，因为我在输出进行了设置，见程序）
21300110 8021
21300220 1000（延时1S）
Seq21
21600520 00 （out1停止输出）
程控就是不断的更改定位长度。在这就不写了，见程序。
五、电器图
六、调试情况
下图是光控300个/min的时候采集的伺服运动曲线：
七、总结
由于伺服内部可以进行编程，因此就避免了编写复杂的PLC程序，同时还减轻了PLC的负担，可以换成一个很小的PLC，另外KINCO伺服还可以通过模拟量输出接口去控制变频器，更加减小了系统成本。目前该模切机完成300个/min的速度是没有任何问题的，精度完全满足客户的要求，经过2个月的试机，客户对ED伺服的稳定性很满意，没有出现任何故障。模切机这样高速启停设备（基本上60个/S）,模切头基本上都不会停下来让伺服来运行，当伺服停止之后才重新启动，这样会造成整个系统的效率降低。类似这样的设备还有高速制袋机，套标机等等,都是要求每分钟几百个的设备,目前Kinco伺服已经在这些场合广泛应用。
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