一、 項(xiàng)目背景

該項(xiàng)目為終端客戶改造項(xiàng)目，采用小車伺服跟蹤鋁棒切斷口，實(shí)現(xiàn)小車追蹤輸送鋁棒，以及轉(zhuǎn)矩壓緊鋁棒，變頻器臺(tái)鋸切斷鋁棒的設(shè)備。

二、 項(xiàng)目要求

鋁棒壓緊：保證壓緊力度根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場要求材料可調(diào)。

小車同步：保證鋁棒傳送過程中位置精準(zhǔn)對應(yīng)切斷位置。

臺(tái)鋸位移：在臺(tái)鋸移動(dòng)過程中速度可根據(jù)實(shí)際材料硬度可調(diào)，保證在切割過程中不出現(xiàn)過載導(dǎo)致的報(bào)警。

臺(tái)鋸切割：在切割前需要快速到達(dá)設(shè)定頻率，保證切割過程中以設(shè)定速度進(jìn)行切割，不會(huì)出現(xiàn)由于速度響應(yīng)問題導(dǎo)致的蹦鋸齒問題。

三、 硬件配置

匯川設(shè)備：

四、 方案說明

本次方案采用匯川中型PLC進(jìn)行控制，采用方案為使用凸輪追剪功能，鋁材輸送采用變頻器進(jìn)行控制，其傳送帶上有編碼器進(jìn)行反饋數(shù)據(jù)作為主軸位置信息來源，當(dāng)材料切斷位置到達(dá)感應(yīng)觸發(fā)位置后，進(jìn)入中斷程序進(jìn)行壓料操作以及觸發(fā)凸輪從軸跟蹤功能進(jìn)行小車與主軸輸送的位置匹配，當(dāng)?shù)竭_(dá)同步區(qū)后允許臺(tái)鋸位移伺服執(zhí)行運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)臺(tái)鋸進(jìn)行切割動(dòng)作，切割完成后臺(tái)鋸位置伺服返回初始位置，壓料松開，小車返回初始位置。

五、方案優(yōu)點(diǎn)

（一）硬件優(yōu)勢

（1）高速輸入

匯川中型PLC編碼器高速輸入脈沖頻率高達(dá)200K，在滿足效率的情況下，可適當(dāng)增加編碼器的細(xì)分實(shí)現(xiàn)精度的提升。

（2）中斷響應(yīng)

當(dāng)檢測到切斷位置后，可通過輸入點(diǎn)位的中斷功能立刻進(jìn)入中斷程序，不受PLC掃描周期影響，匯川中型PLC可支持8路輸入中斷（可自定義中斷點(diǎn)位以及中斷判定方式）。

（3）高速響應(yīng)

匯川伺服其整定特性可保證其響應(yīng)時(shí)間不超過20ms且能夠快速啟停保證運(yùn)行中不出現(xiàn)過流報(bào)警，變頻器在匹配完成后電機(jī)參數(shù)后，能夠保證在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)到達(dá)設(shè)定頻率，保證臺(tái)鋸不蹦齒。

（4）總線優(yōu)勢

匯川中型PLC具有EtherCat總線控制，其高達(dá)100M的通訊速率以及可設(shè)定EtherCat任務(wù)的掃描周期可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸響應(yīng)以及短時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)要求，其通訊接口的豐富拓展保證了變頻器的485通訊以及與觸摸屏的以太網(wǎng)通訊。

（二）軟件優(yōu)勢

Codkeys：匯川中型PLC基于該平臺(tái)打造，功能方面做到穩(wěn)中求勝，在本次項(xiàng)目中需要使用凸輪功能，基于該平臺(tái)構(gòu)造的凸輪功能簡單直觀，主軸的多功能選擇實(shí)現(xiàn)了可通過脈沖以及總線方式進(jìn)行替換，節(jié)省時(shí)間。

六、現(xiàn)場硬性要求解決方案說明

（一）位置跟蹤

要求在檢測到切斷位置后，在短時(shí)間能夠?qū)崿F(xiàn)小車跟隨運(yùn)動(dòng)，對于短時(shí)間內(nèi)的啟動(dòng)匯川伺服能夠做到不抖動(dòng)，不飛車，準(zhǔn)確與輸送帶同步到達(dá)預(yù)定位置。

（二）中斷響應(yīng)

雖然輸送較慢，但是如果傳感器觸發(fā)在程序中執(zhí)行循環(huán)周期任務(wù)將導(dǎo)致不能實(shí)時(shí)啟動(dòng)凸輪跟隨導(dǎo)致切割位置出現(xiàn)差錯(cuò)問題，采用中斷進(jìn)行參與，減少傳感器濾波的情況下可以做到即刻響應(yīng)處理。

七、改造后優(yōu)勢

（1）準(zhǔn)確性

改造前的設(shè)備動(dòng)態(tài)跟蹤采用控制方式為速比控制方式，即檢測到觸發(fā)機(jī)構(gòu)，小車根據(jù)輸送帶以一定速度進(jìn)行追蹤實(shí)現(xiàn)切斷操作，這種情況下無法根據(jù)位置進(jìn)行實(shí)時(shí)跟進(jìn)，并且如果中間出現(xiàn)輸送帶異常停機(jī)，小車還會(huì)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)瑕疵，改造后采用凸輪位置追隨，以位置進(jìn)行的從軸跟隨，即便輸送帶中間出現(xiàn)停止問題，也能保證從軸位置對應(yīng)準(zhǔn)確，保證切割準(zhǔn)確性。

（2）直觀性

改造前采用速度比例進(jìn)行調(diào)節(jié)小車與輸送帶的控制，由于鋁棒不一樣，每種規(guī)格的鋁棒輸送帶運(yùn)輸速度不一致，而且還要考慮加減速時(shí)間的情況下，小車的每種規(guī)格速度都需要人為進(jìn)行設(shè)定，采用凸輪進(jìn)行的控制跟隨，以位置為對應(yīng)主體，只需要設(shè)定位置對應(yīng)關(guān)系，即便鋁棒規(guī)格在變也不需要人為進(jìn)行參與調(diào)試。

（3）易用性

改造前采用速度比例進(jìn)行追蹤，對于切割鋁棒點(diǎn)位需要更改傳感器檢測位置，改造后采用電子凸輪的情況下可以直接在HMI進(jìn)行修改切割點(diǎn)位，方便現(xiàn)場人員進(jìn)行操作。

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