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作者：上海步科電氣 產(chǎn)品推廣工程師 張彪
關(guān)鍵詞：伺服驅(qū)動器、K4 PLC、CAN總線
玻璃磨邊機(jī)是一種玻璃深加工設(shè)備，把粗加工成型玻璃的兩邊或者四邊經(jīng)過磨輪磨制成各種各樣的邊型，以適合各種不同的應(yīng)用環(huán)境，比如汽車玻璃、家用玻璃等。以前所做的玻璃磨邊機(jī)大都采用變頻器來控制，通過普通電機(jī)來帶動絲桿來調(diào)節(jié)磨刀的位置，效率低下且精度不高，嚴(yán)重制藥了生產(chǎn)效率的提高，同時不能滿足客戶多樣化的需求。
一、系統(tǒng)電氣框圖
深圳步科電氣有限公司及時響應(yīng)客戶需求，根據(jù)客戶工藝要求因地適宜地為該系統(tǒng)選擇了CAN總線解決方案，采用KINCO總線型控制器—K4 PLC作為系統(tǒng)控制核心，采用KINCO智能伺服驅(qū)動器作為磨刀驅(qū)動電機(jī)，徹底解決了客戶目前遇到的問題。
控制原理如下：
系統(tǒng)配置圖：
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名稱 |
型號 |
數(shù)量 |
備注 |
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HMI |
MT4300C |
1PCS |
系統(tǒng)顯示與控制 |
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PLC |
K406CN-24AT |
1PCS |
系統(tǒng)控制核心 |
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伺服驅(qū)動器 |
ED400-0075-AA |
2PCS |
自帶CAN總線通訊接口 |
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伺服電機(jī) |
60S-0075-30AA |
2PCS |
磨刀電機(jī) |
二、統(tǒng)工藝要求
隨著工廠自動化水平要求的提高，傳統(tǒng)的玻璃磨邊機(jī)已經(jīng)不能滿足客戶的要求，因此迫切需要一種新的控制方式來對原有設(shè)備進(jìn)行改良，因此客戶對工藝提出更高的要求。該設(shè)備與普通的玻璃磨邊機(jī)具有不同之處，主要體系如下:
1、能夠通過HMI在線選擇、修改所加工工件，且能在3S之內(nèi)控制磨刀電機(jī)迅速運行到正確位置，這個位置必須是PLC自動實時計算HMI設(shè)置的數(shù)據(jù)得到的；
2、能夠保存多組玻璃加工參數(shù)，在切換加工工件時，不需用戶再輸入?yún)?shù)，只需直接調(diào)用即可；
3、系統(tǒng)斷電后，系統(tǒng)能夠自動控制磨刀回到斷電前的位置；
4、加工精度必須控制在±0.2mm；
5、HMI必須能夠?qū)崟r顯示出故障、運行狀態(tài)、實際位置等信息，以便操作人員清楚當(dāng)前系統(tǒng)處于何種狀態(tài)；
三、實現(xiàn)方法
鑒于客戶提出的工藝要求，我們根據(jù)最佳的性價比原則為客戶選擇了CAN總線系統(tǒng)解決方案，該解決方案具有很強(qiáng)的靈活性和很高性價比，與傳統(tǒng)方案的優(yōu)勢如下：
1、 節(jié)約布線成本，減少布線時間，減小出錯機(jī)率
2、 減小施工難度，縮短施工周期
3、 降低系統(tǒng)總成本
4、 可靠性更高，抗干擾能力更強(qiáng)
5、 走線少、全數(shù)字信息交互
6、 信息量更大
7、 實時性更高
8、 可維護(hù)性更強(qiáng)
對于該系統(tǒng)，我們正是充分的利用了這些優(yōu)勢，并充分發(fā)揮K4 PLC的優(yōu)點，為客戶解決了工藝要求提出的問題，解決方法如下：
1、通過HMI上配方卡功能，實現(xiàn)對工件參數(shù)的修改、斷電保存；
2、在HMI上選擇好工件后，系統(tǒng)立即自動傳遞這些參數(shù)到K4 PLC，PLC 將自動根據(jù)這些參數(shù)來計 算左右磨刀伺服電機(jī)的位置，然后通過CAN總線傳遞這些位置數(shù)據(jù)到伺服驅(qū)動器去，伺服驅(qū)動器再接收到這些數(shù)據(jù)后，將立即驅(qū)動電機(jī)運行到相應(yīng)位置，從而實現(xiàn)更換工件動作。因選擇參數(shù)到最終電機(jī)運行到位的時間需要控制在3S左右，所以PLC將自動根據(jù)位置數(shù)據(jù)和時間來計算伺服電機(jī)的運行速度，從而實現(xiàn)快速定位目的。
3、在切換工件時，操作人員只需通過HMI上配方下降按鈕就能把所需加工工件參數(shù)下載到PLC,不需要重新輸入。添加新工件時，操作人員只需一次性輸入所有工件的所有參數(shù)即可，也可以調(diào)出這些參數(shù)進(jìn)行修改，然后在保存到配方里面；
4、系統(tǒng)運行時，PLC通過CAN總線實時采集伺服電機(jī)的位置數(shù)據(jù)，上電之后PLC將把掉電前的數(shù)據(jù)發(fā)送到伺服驅(qū)動器，以控制電機(jī)返回到掉電前的位置。因CAN總線特有的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，保證了伺服電機(jī)位置的絕對實時性，避免了普通485通訊方式的延時問題；
5、采用智能型伺服驅(qū)動器及其CAN總線控制技術(shù)，PLC能夠?qū)崟r通過CAN總線監(jiān)視伺服電機(jī)出現(xiàn)的故障，并在HMI上顯示出來。同時PLC還可以監(jiān)視伺服電機(jī)實際位置、實際速度等信息，采用CAN總線通訊技術(shù)具有方便、數(shù)據(jù)量大等特點，解決了傳統(tǒng)485方式無法實現(xiàn)大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)入y點；
6、另外采用CAN總線系解決統(tǒng)方案，避免了傳統(tǒng)脈沖方向控制方式的編程量大、調(diào)試復(fù)雜、接線眾多等技術(shù)問題，為客戶節(jié)省了成本和時間，提高了效率；
四、 結(jié)語
1、 該系統(tǒng)為用戶帶來了效率（轉(zhuǎn)換工件時間的縮短）的提高，同時也降低了系統(tǒng)綜合成本；
2、 采用總線型K4 PLC控制，能夠方便實現(xiàn)更改工件參數(shù)、更換工件等動作，增加了設(shè)備的靈活性，使其使用于各種不同款式玻璃的加工；
3、 系統(tǒng)采用CAN總線通訊，增強(qiáng)了系統(tǒng)的透明度和系統(tǒng)的抗干擾能力；
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