西门子模块6ES7515-2UM01-0AB0技术参数

一：系统配置

28SV11T+16SP11T+DOP10AE+3*ASD
用SV机种是因为其支持三轴同时输出高速脉冲。
二：工艺说明      
I/O分布

                   
  
本系统分为三种运行状态，手动/单动/自动。手动是调整调试试时候操作。工作的时候用单动和自动两种运行方式。单动和自动区别是单动开一条槽，自动是多个槽（根据开槽需要），单动和自动有独立的配方各为20组，sv机种与EH机种一样有广阔的停电保持区，所以都把配方做在plc里面。调整齿轮比使得三轴正常运动速度时让plc输出脉冲在100k以上。三轴分别负责上下z，前后x，左右y，各轴回归要求快速，到开槽起始位置要求快速同时运动。

工作流程（自动）：加工零件：钢板

设好配方----三轴回归原点----点自动----三轴到起始开槽位置-----开道槽，根据设定道槽需要刨的次数刨结束----开第二道槽-----到设定的槽数开完----x轴回原点位置，其他两轴回到起始开槽位置----第二块钢板放上去——
开槽过程中有气阀和液压阀的频繁动作，用来吹铁屑和拉动加紧钢板。开槽过程的各个状态都在触摸屏上显示。
三轴运动有严格的次序，长度，宽度和深度都有保护，否则可能使得刀头损坏，钢板损坏，伺服报警。

 


三：结束语
　　此开槽机SV机种的三轴运动的一个典型案例。以SV的性价比相信会在三轴伺服上的到越来越广泛的应用。

1 引言
　　传统的纺织工业工艺流程包括纤维、织造、后整理和服装四个部分。织造工艺包括机织、针织、编织和非织造。针织又分为经编和纬编。经编用一组或几组平行排列的纱线，于经向喂入机器的所有工作针上，同时成圈而形成针织物，这种方法称为经编，形成的针织物称为经编织物 。
　　我国的经编业经过几十年的发展，不断的结构调整，特别是近几年新兴地区经编企业起点高、产品结构合理、规模效益明显，高校和科研单位科研力量的注入，以及产学研的结合使我国的经编产业得到了迅猛发展，正逐步成为世界经编工业的中心。
　　传统的经编机多为链条式经编机，由于其为机械主轴传动结构，没有导入电气传动，造成其以下缺点：织花速度慢，效率低；链条机构复杂，每更换一种花型，需要花费较多时间，且每一花型对应一种链块，这样更换花型时间长，成本高。造成小批量定单失去生产意义；
　　由于机构的复杂性，致使复杂花型无法在链块机上进行生产。只能生产花型较简单的布料，不能满足越来越高的要求，
　　目前全伺服经编机已在纺织中渐渐得到应用。现在全伺服的经编机在产量，效率，花型多样性，产品质量上都有很好的优势，因此将成为未来提花织布的主流。
　　2 全伺服经编机系统构架
　　2.1系统架构（图1）
　　

图1 全伺服经编机电控系统架构

　　2.2系统配置
　　 系统配置参见表1。
　　

表1全伺服经编机电控系统配置

　　1 控制部份。系统采用DVP80EH00T+DVP08HN00T+ DVP08HN00T+DVP08HN00R系统集成
　　做为主控制器，进行横移信号的采集，进而再同步发送给各个分控制器（DVP32EH00T），系统分控制器共有28个DVP32EH00T，每组分控制器控制两轴梭节伺服。分控制器与伺服分别通过RS485通讯到上位计算机上，进行监控。
　　2 驱动部份。系统共有56条梭节，由台达56套ASD-A 750W的伺服进行控制，伺服
　　的动作根据织花转换程序事先转换好的存储在分控制器中花型数据进行动作。
　　3 监控部份。上位监控部份由一台研华触摸式平板电脑TPC-1260，配以监控软件来
　　完成；同时电脑上还运行织花花型转换程序进行花型数据的转换与下载。
　　3全伺服经编机机械结构及工作原理
　　全伺服经编机主要包括电子送经系统、梭节横移系统、电子提花系3个部份构成。
　　3.1电子送经系统
　　电子送经系统主要功能在于控制各种纱线的送经速度及张力的控制，不至于将纱线送断，造成断纱而无法进行织花。该系统主要由3套伺服+PLC来实现其功能。
　　3.2梭节横移系统
　　梭节横移系统是由台达PLC，ASD所构成的系统，也是本文主要介绍的部份。框架详见系统框图。
　　经编机的梭节一般有56条或40条,目前多的是56条。每条梭节由1个750W的伺
　　服来控制。由于控制轴数太多,故采用分散控制。梭节横移系统主要有两个关键点:
　　1每个梭节横移的速度及精度。经编机的主轴要求转速达到400转,主轴每转一周横移
　　要动作一下,且动作时间只有1/3转的时间内要完成,否则横移失败。
　　2花型是数据转化。由于织花的花型是由纺织CAD软件生成的。系统需要将纺织CAD生
　　成的相关花型数据转换成PLC能识别的数据,进而进行梭节横移控制。目前系统采用VB编写了一个花型转换软件来完成花型数据的自动转换及数据的下载。
　　目前系统采用台达EH系列的PLC作为控制器,利用EH PLC良好的伺服定位功能、丰富的内部数据资源、与台达伺服的无缝通讯功能。使得控制与驱动紧密结合，两者紧密结合，使系统控制的更好。
　　3.3电子提花系统
　　电子提花系统主要用来花型的提取，再配合梭节的横移以实现花型的成型。其主要由一个嵌入式系统来实现：提花数据是转换及提花的动作控制；执行动作由个电磁阀来实现。由于电磁的动作响应速度较慢，现在慢慢地被动作响应快的压电陶瓷所取代。
　　整个系统除了控制、驱动外，还有个良好人机对话。这主要由研华的触摸电脑TPC-1260来完成，电脑上运行监控软件与织花转换程序。
　　4 监控软件功能设计
　　4.1系统运行监控
　　整个系统的运行状态监控：伺服的运行状态，PLC、伺服的通讯状态，花型运行的梭节号等等运行状态。
　　4.2参数设置
　　完成系统的参数设置：机械参数、运动参数。机械参数主要是主轴参数，用来做横行追踪的；运动参数主要是给PLC定位控制用的（脉冲频率，滤波时间，加减速时间等等）
　　4.3工艺装针
　　该功能是实现梭节的初始装针。
　　4.4故障处理
　　主要用来进行伺服报警的故障处理及断纱的处理。
　　4.5盘头控制
　　主要用来监控电子送经部份的。
　　4.6用户管理
　　用来设置相关的操作权限及密码的设定。
　　4.7帮助
　　对系统的疑问可以在帮助中查找答案。
　　5 结束语
　　整套系系统统采用性价比极高的台达机电产品提供了整体解决方案。在整个项目的沟通过程中，解决综合问题比较突出的显现中达产品在系统整合上的优势。

　1引言 
　　粉针是医学临床应用上的重要的药品剂型，广泛应用于静脉注射、肌肉注射用途，不断扩大的用量需求和不断提高的分装要求推动着粉针分装设备的更新和发展。 
　　粉针分装可以通过不同的原理完成。国内螺杆分装机是粉剂制药企业当前的主流设备。螺杆分装机机械原理成熟可靠，设备占地面积小，便于同前后工序的制药、包装设备联线工作。螺杆分装机的机械系统设计经历了几个阶段的发展过程，在每一阶段都有与之相适应的电气控制系统配合工作。机械系统设计目前已趋于稳定成熟，电气控制系统的研究和进步对整机分装性能的进一步提高有着突出的作用。 
　　螺杆分装机的工作原理是通过高速旋转的螺杆向药瓶内推进药粉，快速性和准确性是设备的两个基本要求。缩短螺杆在每次分装推进时的占用时间，就可以提高分装速度，这要求螺杆旋转速度要高，动态响应要快，现在的设备分装速度已可以达到300瓶/分。增加设备上螺杆的数量，可以同时对几只药瓶进行灌装，也是提高设备快速性的有效手段，目前国产分装机上可以见到一头、二头、四头的配置。 
　　为保证分装准确性，通常采用交流伺服电机来直联驱动分装螺杆，早期设备应用过步进电机，但随着设备要求的提高和伺服电机价格的下降，步进电机在该设备上已基本不用。伺服电机动态性能的调整也至关重要，如果加减速响应迟缓，连续灌装中前后相邻两次推进的药粉没有清晰的边界，也会造成装量不准确。 
　　因此，电气控制系统的合理设计与提升螺杆分装机的工作性能直接相关。台达自动化产品　可以为螺杆分装机的应用提供一套完整的控制驱动解决方案，设计中通过优化控制结构和应用性能更高的控制器件可以使得分装机工作更快速、更。本文中介绍的是应用台达自动化产品设计的一台4头螺杆分装机的应用实例。 
2 控制系统分析 
　　以一台4头螺杆分装机的控制为例，设备要求完成送瓶传送带的变频调速驱动和带动螺杆的四台伺服电机的同步驱动。其它控制要求，如送粉控制、送塞控制、药粉搅拌控制、灌装口药瓶检测、螺杆碰壁报警等，都是常见的开关量控制逻辑，通常的PLC系统都可以完成，本文为突出重点，略去不作讨论。通用设计方案中控制系统结构如图1所示。 
　　　

　　PLC系统为完成1-4轴伺服电机控制，要采用专用的位置控制单元模块，每一台伺服电机接收来自位控单元的脉冲序列完成螺杆推进动作。 
对于只要求做1轴或2轴控制的螺杆分装机，通常也会采用PLC主机内置的2轴脉冲输出，但是PLC主机输出的脉冲频率上限都较低，为使伺服电机达到高转速，需要调低伺服电机的控制分辨率，设备分装的**性会受到影响。 
送瓶传送带电机要用变频器驱动，为实现平滑调速PLC要配置1块D/A单元。 
2台达自动化方案特色 
采用台达自动化产品，为完成上述的任务，设计中采用如图2所示的控制结构。系统中省去了D/A单元和位控单元，节省了成本，减少了配线，更重要的是系统性能有了实质性的提高。 
3．1 独立自动化技术平台     
PLC主机通过RS-485总线与变频器和四台伺服驱动器联在一起。这是台达自动化产品的特色，台达的任何一种控制器件，小到一只温控仪表都在本机上配置有符合MOS-BUS通讯协议的RS-485总线，设计中可以根据系统具体要求灵活地组成不同的控制架构，提高系统的功能和效率。 
　　　
　

　　　　　
　　本例中，共有四台伺服电机，每次分装的动作要求，即电机的旋转角度和旋转速度通过PLC的485通讯接口传送到驱动器的寄存器里，每次动作执行由PLC的一个输出点来触发。 
3.2 台达PT伺服模式     
伺服电机工作在台达特有的PR模式（即寄存器控制定位模式）下，工作时只需要等待触发信号，而不必接收脉冲序列，这也可以看做由内部预置的脉冲发生器来指挥运行。与传统的脉冲序列定位模式（在台达称PT模式，仍可以选有）相比，本机上应用PR模式的优点是： 
（1）提高信号抗扰能力。如果伺服电机采用脉冲序列来工作的话，脉冲的传递线路极易受到电气干扰，但在PR模式下，不再有脉冲信号的传递，也就没有抗扰工作的麻烦。 
（2）简化布线。PR模式省去复杂的双绞屏蔽线的布线的烦琐，特别在设备被控轴数多的时候，对比特别明显。 
（3）提高定位运行品质。伺服电机在定位执行过程中，驱动器知道总的目标值，进而知道确切的脉冲偏差数，不象在PT模式下，一方面伺服的运行使得脉冲偏差在缩小，同时后续的脉冲又使得偏差在增大，因此PR模式在位置闭环运算中可以获得更好的控制品质。 
（4）便于系统扩展。当系统要对更多数量的伺服轴进行控制时，只需要把它们分别联在RS-485总线上，对PLC的点数和位控输出的轴数没有影响，便于实现系统扩展。 
（5）降低PLC系统成本。通常的系统中，因为对PLC输出脉冲的上限频率的轴数的特别要求，总是要功能相对要强的PLC类型，自然价格就相对要高。而在台达提供的方案中，PLC只要能完成基本的逻辑控制任务即可，实际应用中我们也是采用相对功能简单的模块来实现的。 
送瓶传送带的变频器控制，也是同样道理，采用RS-485总线来传送速度指令。因为是数字通迅，速度传送没有偏差，同时也具有简化布线、便于扩展的优点。 
4 结束语 
    以上是台达自动化产品在螺杆分装机上的一个应用实例，台达可以提供用以解决生产设备自动化控制的整套解决方案，基于各种完成控制、驱动、操作、测量任务的单元器件，可以搭建出不同架构的控制系统，特别适合于利用分布式控制原则解决综合性的控制任务，目前台达自动化产品已成功应用于国内制造的几乎全部种类的制药机械上