應用安川Σ―Ⅱ伺服系統、擴展模塊NS600改造螺釘包裝機128段調速系統

安川電機在中國推出的Σ―Ⅱ高性能AC全數字伺服系統得到了用戶的廣泛肯定和支持，結合安川自有的各類擴展模塊，在越來越多的自動化控制領域發揮著顯著作用。以下是使用安川Σ―Ⅱ伺服系統與擴展模塊改造螺釘捆包機調速系統的實例。

螺釘在包裝過程中，針對每一種螺釘的包裝速度是不一樣的，就要求包釘機的調速系統提供多種速度來應對；并能夠通過PLC來實現與系統的同步要求，同時要求包裝機的送釘速度是可變的。例如1個300pcs/捆的釘包，進給速度有如下的要求：在開始送釘時需要低速，以便形成卷曲中心；然后提高效率，進行高速給進；結束時低速運行，以便切割和裝箱；為了實現以上的功能，我們使用了安川的伺服電機和擴展模塊來實現。

一般的伺服電機的運動需要由上位機給出數字量或者模擬量的信號來實現，實現位置控制由上位機給出若干脈沖信號，伺服驅動器根據脈沖信號決定行進的距離，而速度控制則通過輸入模擬量電壓在某一段范圍的速度電壓對應關系來實現，可見伺服系統本身只能作為一個命令的執行者，而自身不能自發運動。但是，通過使用安川伺服與可擴展模塊的簡易組合就可以實上述的一些定位，調速的運動。

系統整體功能：
1， 不同型號的釘對應不同的送釘速度，由操作人員在面板上選擇；
2， 在包裝的過程針對不同階段使用不同的送釘速度
為實現以上功能，系統作了如下的連接

系統的硬件：
◆ 安川SGDH/SGMAH系列伺服電機
◆ 擴展模塊JUSP-NS600
◆ PLC
◆ 計數器

系統原理：
1， 通過計數器檢測釘的數目，供plc使用；
2， Plc通過外圍的信號（釘的類型、釘的數目）來決定工藝所需要的速度，輸出段速選定信號；
3， 安川擴展模塊接收plc信號后，根據設定的程序表來運動。
以上1，2步驟通過plc來實現實比較常見的，不做說明，下面詳細介紹伺服接收plc信號后如何轉化為所需要的速度這個環節。

首先介紹一下安川的擴展模塊的功能和原理：
1、 程序表運行功能
能夠通過一個簡單的表格來設定伺服電機需要運動的距離，運動速度，一部動作結束后輸出信號等；如圖所示：

其中可以有128步程序，可以設定不同的位置和速度。通過外部的選通信號，就可以執行相應的程序步。
伺服電機就根據預先設定的程序表值來運行。

2、 JOG運行
通過外部的選定信號來做一個固定速度的運行。運行速度通過速度表來預先設定。如圖所示

通過JOG0-JOG3的選通與否來實現JSPD欄里面設定的速度。
上面的兩種功能說明要實現調速功能，我們可以通過設定程序表或設定速度表的速度來滿足該系統的要求。但是考慮到使用廠商的釘型號比較多，我們選擇了可以對應128種速度的程序表方式來實現以上的功能。

程序表改動如下：

將POS改成所需要的運動方向，將SPD欄設定為工藝所需要的速度，LOOP設定為1，NEXT設定為END。
根據加工工藝的需要，分別設定速度。加工是需要的速度通過PLC輸出不同的選定就可以實現，參考如下的電氣原理圖

START-STOP為停止開始信號，SEL0-SEL7為外部輸入信號端子（plc輸出的信號）。
以上就是通過安川的伺服電機和擴展模塊JUSP-NS600來實現的一個多段位調速系統；該運動控制模塊還在以下的一些領域有著廣泛的應用（如圖），可以大大簡化以前用PLC實現時的復雜編程，提高系統的可靠性和穩定性。