在包裝機(jī)械,伺服電機(jī)多是用來拖動物料進(jìn)行定位,,常規(guī)的做法是用測量尺測量物料上圖案的規(guī)格長度,,然后根據(jù)測量的數(shù)據(jù)才能進(jìn)行定長控制。有的時候,,這一步驟非常麻煩 (如貼標(biāo)機(jī)),,為了簡化這一步驟,我們應(yīng)用了設(shè)備上面的現(xiàn)有元器件,,通過博瑋BWS伺服內(nèi)部元件運(yùn)算測出標(biāo)帶的長度,。
該項目,,為華北某制藥設(shè)備廠的一個藥瓶貼標(biāo)機(jī)貼標(biāo)控制部分,項目實(shí)施過程中,,充分利用了博瑋BWS伺服的計算器,、比較器、定時器,、內(nèi)部表格參數(shù)和計數(shù)器等功能,,故介紹給大家,使大家能更加熟悉和應(yīng)用我們的產(chǎn)品,。
二.系統(tǒng)分析
貼標(biāo)機(jī)貼標(biāo)部分工作原理圖如下:
標(biāo)帶示意圖:
圖2:標(biāo)帶示意圖
測量工作原理:
BWS伺服電機(jī)牽引標(biāo)帶前進(jìn)的過程中,,標(biāo)帶就在U型傳感器中移動,通過標(biāo)帶和標(biāo)縫的透光度不一樣,,傳感器感應(yīng)標(biāo)簽信號,。貼標(biāo)原理為:感應(yīng)到標(biāo)縫到標(biāo)帶的邊沿后,電機(jī)牽引標(biāo)帶走定長,,如圖1中標(biāo)注的長度a (手動對好標(biāo)帶分離的位置,,傳感器和標(biāo)帶的對應(yīng)位置如上圖所示)。由于傳感器的光源有一定的發(fā)散性,,即便通過手動測量,,測量出來的長度 a也會有很大的誤差,由此我們就想到了用伺服編程來實(shí)現(xiàn)該長度測量,。
基于控制機(jī)理要知道如圖所示長度a,,從圖中我們知道a和b分別是一個標(biāo)帶和標(biāo)縫長度,c是a和b之和,,那么通過測量長度b和c,,由c減去b即可得到a。如果要得到b和c的長度,,就要知道2,、3和4位置的值。 測量時,,首先將電機(jī)當(dāng)前位置值2存入變量Var1,,然后讓伺服以一個極低的速度牽引標(biāo)帶,到了3號位置(由U型傳感器感應(yīng))將電機(jī)位置值存入變量Var2,,到了4號位置存入Var3,,最后根據(jù)這3個值計算出a,這樣伺服每次貼標(biāo)運(yùn)動末端都走一個定位長度a,,然后停在如圖所示2的位置,。
三.電氣框架
系統(tǒng)電氣框架圖如下:
圖3:電氣框架圖
說明:該貼標(biāo)機(jī)設(shè)備的控制系統(tǒng)主要為“伺服”+“觸摸屏”,伺服不但起到驅(qū)動器的作用,,同時也承擔(dān)著方案中控制器的功能,,相比較原有方案,,省略了PLC,簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu),。
四.軟件編程及說明
輸入端子分配調(diào)用如下:
說明:DIN1的上升沿調(diào)用Sequence 1(“手動”啟動測量),,DIN2的下降沿調(diào)用Sequence3(DIN2直接接PNP傳感器,既該傳感器信號的下降沿調(diào)用Sequence 3),。
軟件編程及說明如下:
Sequence 1程序:
說明:把當(dāng)前標(biāo)帶(圖2)中“2”位置對應(yīng)的電機(jī)位置值寫入到驅(qū)動器內(nèi)部地址2D000020中存儲,。
Sequence 2程序:
說明:電機(jī)低速運(yùn)行,清除地址2D010020和2D020020中的位置值,,同時使Sequence 3 有效 (該段程序由傳感器信號調(diào)用,,在貼標(biāo)正常工作時屏蔽,在進(jìn)行測量標(biāo)長時有效)
Sequence 3程序說明:
Sequence 3說明:電機(jī)拖動標(biāo)帶低速運(yùn)行,,把標(biāo)簽傳感器第1次檢測到的位置(圖2中“3”位置)寫入內(nèi)部表格地址(2D010020),。同時對計數(shù)器0的計數(shù)值加1,在本段程序中最后一行調(diào)用了比較器0(Comparator 0),,比較器0的設(shè)置如下,,比較器判斷計數(shù)器內(nèi)的值(21900220)=2時調(diào)用Sequence 4,而21900220是用于保存標(biāo)簽傳感器(PNP)的下降沿信號次數(shù)(也就是邊沿位置寫入次數(shù)),,21900220=1,,說明檢測到圖2中對應(yīng)的“3”位置,21900220=2,,說明檢測到圖2中的“4”位置,,之所以“2”、“3”和“4”位置值能夠被自動保存到2D000120,、2D000220,、2D000320中,是利用了“Tabulator”功能,, “Tabulator”為驅(qū)動器內(nèi)用于保存批量數(shù)據(jù)的一塊地址區(qū)域,,類似于一個數(shù)組,,共有256個連續(xù)地址用于存儲數(shù)據(jù),。將數(shù)據(jù)保存到該地址區(qū)域,需要利用“21B0”這個對象,, 每寫入1次,,該對象指向的地址(用于保存數(shù)據(jù)的地址)將自動增加1。如本例,,每保存1次“60630020”的值,,保存的地址將自動增加1,為了測量標(biāo)帶長,,只需要保存3次“60630020”的值,,一旦完成,,將跳轉(zhuǎn)到Sequence 4。
比較器編程如下圖:
這樣加上啟動時的一次,,總共內(nèi)部表格地址就寫入了三個參數(shù),,分別對應(yīng)我們的標(biāo)帶示意圖中的2、3和4位置的值,。
Sequence 4程序:
說明:對計數(shù)器清零,,對采集到的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行計算。利用計算器元件0(Calculator 0)的復(fù)制(Copy)功能,,將“2D000020”中的值設(shè)置為“減數(shù)”,。
Sequence 5程序:
說明:利用計算器的減法功能,把標(biāo)帶示意圖位置3 (保存在0x2D010020地址內(nèi))對應(yīng)的值減去位置2(保存在0x2D000120地址內(nèi))對應(yīng)的值,,結(jié)果為“b”長度,。由于減法計算需要計算時間,故這里應(yīng)用了一個定時器延時進(jìn)入下一次計算,。
類似的方法,,編程計算得出“c”和“a”的值,并將“a”值寫入“607A0020”(位置模式下的“目標(biāo)位置”),,每次貼標(biāo)時當(dāng)檢測到“1”的位置后將轉(zhuǎn)入1個相對定位,,定位長度為“a”值,從而實(shí)現(xiàn)貼標(biāo)的要求,。Sequence A為用于相對定位的程序,。
五.人機(jī)界面編程
說明:畫面簡單,操作方便,,直接實(shí)現(xiàn)觸摸屏對博瑋BWS伺服的操控,,完成貼標(biāo)的參數(shù)設(shè)置和動作控制。
六.總結(jié)
本系統(tǒng)通過sequence編程和博瑋BWS伺服內(nèi)部多個元件的功能配合成功的實(shí)現(xiàn)了標(biāo)帶相關(guān)控制長度的測量,,達(dá)到了預(yù)期的結(jié)果,。也去除了原有系統(tǒng)需要測試大量標(biāo)長才能測試出數(shù)據(jù)的缺點(diǎn),減少了對標(biāo)帶的浪費(fèi),。同時也簡化了客戶的操作,,方便了客戶的操作。