摘要：本文介紹了V80系列PLC在超聲波切割機(jī)中的應(yīng)用情況，重點(diǎn)闡述了V80系列PLC控制步進(jìn)電機(jī)以及靈活變成方式。

關(guān)鍵詞：PLC、超聲波切割機(jī)，步進(jìn)電機(jī)，異步電機(jī)

相關(guān)設(shè)備和行業(yè)：紡織機(jī)械

1、引言：
　　超聲波切割機(jī)用于加工化纖、尼龍類布料，主要用來制作無塵拭布（潔凈布），無縫縫潤(rùn)等產(chǎn)品。
無塵布是常用于電子產(chǎn)品、光學(xué)儀器以及其他在無塵生產(chǎn)環(huán)境中制作的零部件清潔用布。無塵布柔軟、彈性大、易變形。在使用中不能出現(xiàn)脫毛、崩布邊等要求。由于該布料有著特殊的使用要求，所以對(duì)布料的分切加工也有著特殊的工藝要求。
超聲波切割機(jī)是針對(duì)無塵布的特點(diǎn)，專門設(shè)計(jì)制造的專用機(jī)械。具有切口光滑、牢靠，切邊準(zhǔn)確，不會(huì)變形，不翹邊、起毛、抽絲、皺折等優(yōu)點(diǎn)。可避免的“激光切割機(jī)”存在的切邊粗糙、焦邊、起球等缺點(diǎn)。
作為國(guó)內(nèi)技術(shù)力量最強(qiáng)的PLC研發(fā)和生產(chǎn)廠商——德維森科技(深圳)有限公司和廠商一起從電氣控制到工藝，為廠商提供了解決方案。

2、超聲波切割技術(shù)
　　超聲波切割機(jī)主要有2個(gè)技術(shù)問題，一個(gè)超聲波的產(chǎn)生，另外一個(gè)就是布料的傳送控制，切割。超聲波主要是通過陶瓷振子加上電壓產(chǎn)生超聲波振動(dòng)，再經(jīng)增幅放大，使刀頭刃具產(chǎn)生高速振動(dòng)，可用來切割布料，塑料等材料。作為超聲波切割機(jī)中最重要的一環(huán)就是實(shí)現(xiàn)布料的精確傳送以及高速切割。切割機(jī)要求每次布料的傳送長(zhǎng)度一致，并且為了提高生產(chǎn)效率，對(duì)布料的傳送和切割速度有要求。并且在切割時(shí)要求不能產(chǎn)生黑邊的現(xiàn)象。由于切割機(jī)的需要非常大，所以對(duì)成本控制也比較嚴(yán)格。

3、德維森的超聲波切割機(jī)解決方案
　　德維森公司針對(duì)前面提到的問題，提出了一個(gè)價(jià)格低廉和可靠高效的解決方案：
對(duì)主傳送馬達(dá)，我們采用普通的步進(jìn)電機(jī)代替伺服電機(jī)，對(duì)于切割電機(jī)，采用普通的交流異步電機(jī)。其他壓布擋板的控制，進(jìn)刀，退刀的控制以及布料的安裝等均采用氣缸來控制。
電氣控制采用V80M32DR-AC/S就可以實(shí)現(xiàn)所有控制，并帶一個(gè)簡(jiǎn)單的觸摸屏來實(shí)現(xiàn)對(duì)布料切割長(zhǎng)度的設(shè)置以及累計(jì)產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)并實(shí)現(xiàn)機(jī)器的啟動(dòng)停止控制。
　　V80M32DR-AC/S為德維森科技推出的帶運(yùn)動(dòng)控制的小型PLC，具有16個(gè)輸入點(diǎn)以及16個(gè)繼電器輸出點(diǎn)。并且?guī)в?路單獨(dú)的速度高達(dá)50KHZ的高速PTO/PWM輸出單元。并有2路全功能（ABZ三相）的高速計(jì)數(shù)功能。

　　切割機(jī)的控制流程如下：

　　從上述工藝我們可以看到，和傳統(tǒng)的切割機(jī)比較，我們節(jié)省了切割刀具的進(jìn)刀退刀的過程，另外我們的刀具切割，可實(shí)現(xiàn)從左到右切割一次，下次可實(shí)現(xiàn)從右到左，而不是有的機(jī)器，切割一次以后，必須將刀具歸位的做法，大大提高了整體速度，所以我們的解決方案具有功能強(qiáng)，精度高，成本低，性價(jià)比高的特點(diǎn)。對(duì)于布料的長(zhǎng)度設(shè)置，我們可最小設(shè)置布料長(zhǎng)度在5cm以下，布料寬度可靈活調(diào)整。
采用V80M32DR-AC/S小型PLC，單機(jī)可實(shí)現(xiàn)對(duì)傳送布料的步進(jìn)電機(jī)，切割的交流異步電機(jī)，以及氣缸的控制。由于V80的脈沖輸出具有速度可任意設(shè)置，最多可設(shè)置256段不同加減速曲線，并且脈沖輸出精確，驅(qū)動(dòng)電路抗干擾強(qiáng)的特點(diǎn)，保證了布料傳送的精確和快速。在本系統(tǒng)中，我們?cè)O(shè)定了5段加減速頻率，分別為2段加速，2段減速，1段高速穩(wěn)定輸出。
　　V80脈沖輸出功能塊程序編寫的簡(jiǎn)要介紹。V80帶S型的PLC具有2路高速脈沖輸出的功能。脈沖輸出具有三種設(shè)置功能模塊，分別為：普通模式脈沖串輸出（PTO）設(shè)置(N_PTO_S)；平滑模式脈沖串輸出（PTO）設(shè)置(B_PTO_S)；多段模式脈沖串輸出（PTO）設(shè)置(M_PTO_S)；脈寬調(diào)制輸出功能塊為：脈寬調(diào)制輸出（PWM）設(shè)置（PWM_S)。
運(yùn)行功能塊為：脈沖輸出運(yùn)行（PLSRUN）
　　我們這里需要用到多段模式脈沖串輸出設(shè)置(M_PTO_S)模塊，每一段頻率脈沖需要5個(gè)參數(shù)，如果有N段加，減速曲線，則需要N*5個(gè)參數(shù)。5個(gè)參數(shù)分別為：第一，起始周期（單位可為ms或者us）頻率則為周期的倒數(shù)；第二：遞進(jìn)周期T（bit0~bit14 有效，bit15 為遞進(jìn)方向控制位，1 為減，0 為增）；第三：遞進(jìn)間隔脈沖數(shù)N，即每隔多少個(gè)脈沖，變化一次頻率；第四：當(dāng)前段脈沖數(shù)，以這個(gè)方式輸出的總脈沖個(gè)數(shù)；第五：方向輸出線控制字，是否和外部的方向線綁定輸出。我們可以看出，對(duì)脈沖輸出的控制設(shè)置比較清晰，操作簡(jiǎn)單。
PLCV80PLC具有2個(gè)通訊接口，都支持MODBUS協(xié)議，可方便和各類人機(jī)界面連接，在本套系統(tǒng)中，采用一個(gè)5.7寸單色屏，實(shí)現(xiàn)一個(gè)啟動(dòng)，停止的控制，并且可設(shè)置，切割長(zhǎng)度的設(shè)置，并實(shí)現(xiàn)對(duì)切割產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)和清除。
　　V80系列PLC整個(gè)系統(tǒng)的寬溫和寬電源供電設(shè)計(jì)使其可以在任何惡劣的環(huán)境中游刃有余，另外V80全系列產(chǎn)品都通過了CE認(rèn)證，也為用戶產(chǎn)品的出口打下了良好的基礎(chǔ)。

4、結(jié)論：
　　通過采用V80PLC來控制超聲波切割機(jī)，提高了布料的傳送精度，提高了切割速度，并且改進(jìn)了切割工藝，大大節(jié)省了成本并提高了切割產(chǎn)量。并且V80系列的PLC以其高性價(jià)比直接為客戶節(jié)省了大量的電控成本，提高了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。