伺服產(chǎn)品簡(jiǎn)介

    伺服系統在機電設備產(chǎn)品中的應用越來(lái)越多，其控制精度往往反映了機電設備的控制質(zhì)量。施耐德電氣運動(dòng)控制部的產(chǎn)品分為兩個(gè)系列，TWINLINE和LEXIUM，面對OEM客戶(hù)時(shí)，我們主推TWINLINE系列的產(chǎn)品。TWINLINE系列中的驅動(dòng)器部分又分為4種，分別是TLD：一般驅動(dòng)；TLC4：具有特殊輸入輸出功能定義的數據設置型定位控制器；TLC5：通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)控制的定位控制器；TLC6：可自由編程的定位控制器。

    根據客戶(hù)對伺服系統功能的不同需要，我們選擇不同的驅動(dòng)器類(lèi)型。本文以常州恒力的塑膜剪切機為例說(shuō)明TWINLINE產(chǎn)品的運用。

機器及工藝

    圖1即為該剪切機。該機器分成3個(gè)部分，左側頭部是放卷部分。左側中部是伺服定位及剪切，其余部分為輸送及縫織。

    本系統是單伺服系統，而且需要與PLC的輸入輸出配合使用，所以我們選擇了具有特殊輸入輸出功能定義的數據設置型定位控制器TLC4。

    關(guān)于伺服定位及剪切，客戶(hù)的基本要求包括兩個(gè)部分，第一功能稱(chēng)為無(wú)色標模式，要求為每分鐘剪切600MM－1000MM長(cháng)的塑料編織袋35個(gè)，切刀在編織袋定位完成后進(jìn)行剪切，具體到單次的時(shí)間，剪切動(dòng)作需要0.5秒左右，伺服定位的時(shí)間約為1.2秒。第二功能稱(chēng)為色標模式，要求為當塑料編織袋上印有色標時(shí)，需要根據色標來(lái)進(jìn)行剪切。通常是距離色標位置300MM處。

系統配置：

    系統配置見(jiàn)圖2所示！

伺服系統的功能說(shuō)明：

    TLC4中有DATASET功能區，它可以存儲50個(gè)定位的工作任務(wù)，而這50個(gè)任務(wù)可以通過(guò)外部的6個(gè)地址輸入點(diǎn)來(lái)進(jìn)行選擇。輸入輸出端子可以提供相關(guān)的功能如：使能驅動(dòng)器，自動(dòng)手動(dòng)選擇，啟動(dòng)任務(wù)，任務(wù)完成，錯誤復位，緊急停車(chē)等。借助于這些端子，我們可以很容易的實(shí)現配合切刀動(dòng)作的定位過(guò)程。一般的，我們把定位長(cháng)度，速度等參數存在DATASET的0號任務(wù)中。6個(gè)地址輸入點(diǎn)除了選擇50個(gè)定位任務(wù)，還可以選擇如尋原點(diǎn)的預置功能。在本機器的色標模式中，需要選擇地址為63的正向運動(dòng)尋找參考限位開(kāi)關(guān)的尋原點(diǎn)方式。在此功能下，馬達開(kāi)始的時(shí)候進(jìn)行正向運轉，當接收到參考限位開(kāi)關(guān)信號之后，馬達再運轉已經(jīng)設定的長(cháng)度。

    用戶(hù)可以在HMI上進(jìn)行參數設定，PLC將設定的參數通過(guò)MODBUS通訊傳送到伺服控制器。用戶(hù)首先選擇機器自動(dòng)運行模式，然后選擇功能模式，有色標或是無(wú)色標。然后用戶(hù)按下啟動(dòng)鍵，PLC程序根據用戶(hù)的選擇控制TLC4的運動(dòng)模式：DATASET運動(dòng)任務(wù)0或63號尋原點(diǎn)方式。從而達到用戶(hù)的功能要求。

伺服系統應用的關(guān)鍵點(diǎn)：

    伺服系統在進(jìn)行選型的時(shí)候有其特殊的要求，通常的來(lái)說(shuō)，我們在傳動(dòng)相關(guān)的場(chǎng)合總是把功率放在首位進(jìn)行考慮，在選用伺服系統時(shí)，不僅要考慮功率，還要考慮扭矩和負載系統的慣量，具體的分析就是不能因為馬達的最大速度滿(mǎn)足用戶(hù)的需求就認為馬達的選擇是正確的，一定要注意在需求的速度下的扭矩是否滿(mǎn)足負載的需求；此外，伺服馬達對于負載慣量有專(zhuān)業(yè)的要求。因此必須準確地了解負載的機械尺寸及材料構成，從而進(jìn)行正確的慣量計算。

    在恒力的剪切機上，經(jīng)計算，負載的慣量是490KGCM2,馬達自身的慣量為11.3 KGCM2，從慣量的角度看，直接驅動(dòng)是不可行的，最終勸說(shuō)客戶(hù)通過(guò)1：3的同步帶進(jìn)行驅動(dòng)，經(jīng)實(shí)踐檢驗滿(mǎn)足要求。

總結

    事實(shí)上，本文所說(shuō)的應用案例是伺服系統比較簡(jiǎn)單的應用，伺服系統所能提供的功能要豐富的多，各位同事如果有具體的應用案例，盡管與我們聯(lián)系，歡迎各位批評指正。