應(yīng)用安川Σ―Ⅱ伺服系統(tǒng)、擴(kuò)展模塊NS600改造螺釘包裝機(jī)128段調(diào)速系統(tǒng)

安川電機(jī)在中國(guó)推出的Σ―Ⅱ高性能AC全數(shù)字伺服系統(tǒng)得到了用戶的廣泛肯定和支持，結(jié)合安川自有的各類擴(kuò)展模塊，在越來(lái)越多的自動(dòng)化控制領(lǐng)域發(fā)揮著顯著作用。以下是使用安川Σ―Ⅱ伺服系統(tǒng)與擴(kuò)展模塊改造螺釘捆包機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的實(shí)例。

螺釘在包裝過(guò)程中，針對(duì)每一種螺釘?shù)陌b速度是不一樣的，就要求包釘機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)提供多種速度來(lái)應(yīng)對(duì)；并能夠通過(guò)PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)的同步要求，同時(shí)要求包裝機(jī)的送釘速度是可變的。例如1個(gè)300pcs/捆的釘包，進(jìn)給速度有如下的要求：在開(kāi)始送釘時(shí)需要低速，以便形成卷曲中心；然后提高效率，進(jìn)行高速給進(jìn)；結(jié)束時(shí)低速運(yùn)行，以便切割和裝箱；為了實(shí)現(xiàn)以上的功能，我們使用了安川的伺服電機(jī)和擴(kuò)展模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。

一般的伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)需要由上位機(jī)給出數(shù)字量或者模擬量的信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)位置控制由上位機(jī)給出若干脈沖信號(hào)，伺服驅(qū)動(dòng)器根據(jù)脈沖信號(hào)決定行進(jìn)的距離，而速度控制則通過(guò)輸入模擬量電壓在某一段范圍的速度電壓對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)，可見(jiàn)伺服系統(tǒng)本身只能作為一個(gè)命令的執(zhí)行者，而自身不能自發(fā)運(yùn)動(dòng)。但是，通過(guò)使用安川伺服與可擴(kuò)展模塊的簡(jiǎn)易組合就可以實(shí)上述的一些定位，調(diào)速的運(yùn)動(dòng)。

系統(tǒng)整體功能：
1， 不同型號(hào)的釘對(duì)應(yīng)不同的送釘速度，由操作人員在面板上選擇；
2， 在包裝的過(guò)程針對(duì)不同階段使用不同的送釘速度
為實(shí)現(xiàn)以上功能，系統(tǒng)作了如下的連接

系統(tǒng)的硬件：
◆ 安川SGDH/SGMAH系列伺服電機(jī)
◆ 擴(kuò)展模塊JUSP-NS600
◆ PLC
◆ 計(jì)數(shù)器

系統(tǒng)原理：
1， 通過(guò)計(jì)數(shù)器檢測(cè)釘?shù)臄?shù)目，供plc使用；
2， Plc通過(guò)外圍的信號(hào)（釘?shù)念愋汀⑨數(shù)臄?shù)目）來(lái)決定工藝所需要的速度，輸出段速選定信號(hào)；
3， 安川擴(kuò)展模塊接收plc信號(hào)后，根據(jù)設(shè)定的程序表來(lái)運(yùn)動(dòng)。
以上1，2步驟通過(guò)plc來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)比較常見(jiàn)的，不做說(shuō)明，下面詳細(xì)介紹伺服接收plc信號(hào)后如何轉(zhuǎn)化為所需要的速度這個(gè)環(huán)節(jié)。

首先介紹一下安川的擴(kuò)展模塊的功能和原理：
1、 程序表運(yùn)行功能
能夠通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的表格來(lái)設(shè)定伺服電機(jī)需要運(yùn)動(dòng)的距離，運(yùn)動(dòng)速度，一部動(dòng)作結(jié)束后輸出信號(hào)等；如圖所示：

其中可以有128步程序，可以設(shè)定不同的位置和速度。通過(guò)外部的選通信號(hào)，就可以執(zhí)行相應(yīng)的程序步。
伺服電機(jī)就根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序表值來(lái)運(yùn)行。

2、 JOG運(yùn)行
通過(guò)外部的選定信號(hào)來(lái)做一個(gè)固定速度的運(yùn)行。運(yùn)行速度通過(guò)速度表來(lái)預(yù)先設(shè)定。如圖所示

通過(guò)JOG0-JOG3的選通與否來(lái)實(shí)現(xiàn)JSPD欄里面設(shè)定的速度。
上面的兩種功能說(shuō)明要實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能，我們可以通過(guò)設(shè)定程序表或設(shè)定速度表的速度來(lái)滿足該系統(tǒng)的要求。但是考慮到使用廠商的釘型號(hào)比較多，我們選擇了可以對(duì)應(yīng)128種速度的程序表方式來(lái)實(shí)現(xiàn)以上的功能。

程序表改動(dòng)如下：

將POS改成所需要的運(yùn)動(dòng)方向，將SPD欄設(shè)定為工藝所需要的速度，LOOP設(shè)定為1，NEXT設(shè)定為END。
根據(jù)加工工藝的需要，分別設(shè)定速度。加工是需要的速度通過(guò)PLC輸出不同的選定就可以實(shí)現(xiàn)，參考如下的電氣原理圖

START-STOP為停止開(kāi)始信號(hào)，SEL0-SEL7為外部輸入信號(hào)端子（plc輸出的信號(hào)）。
以上就是通過(guò)安川的伺服電機(jī)和擴(kuò)展模塊JUSP-NS600來(lái)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)多段位調(diào)速系統(tǒng)；該運(yùn)動(dòng)控制模塊還在以下的一些領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用（如圖），可以大大簡(jiǎn)化以前用PLC實(shí)現(xiàn)時(shí)的復(fù)雜編程，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。