1 引言
石英晶體元器件主要生產(chǎn)國集中在亞洲，其中中國在產(chǎn)值和技術(shù)水平方面占有很大優(yōu)勢,。近年來,，伴隨我國經(jīng)濟快速發(fā)展,，我國晶體產(chǎn)業(yè)也有了較大的發(fā)展，日本主要晶體廠商基本將其成熟產(chǎn)品遷到我國生產(chǎn),，使我國成為世界上主要的晶體生產(chǎn)國之一,。目前，就數(shù)量而言,，我國已經(jīng)成為生產(chǎn)大國,，包括外資企業(yè)在內(nèi)，年產(chǎn)量約有幾十億只左右,。
隨著中國加入WTO及作為世界工廠地位的確立,，晶體產(chǎn)量的提高，晶體切割設備需求也越來越多,。以前的晶體切割設備都是從日本進口,。進口設備勢必成本高，晶體切割設備國產(chǎn)化的需求越來越大,。臺州某公司生產(chǎn)的石英晶體切割設備的研發(fā)成功,，為國人提供更多選擇機會，可以降低生產(chǎn)成本,，提高生產(chǎn)質(zhì)量,。
2 晶體切割設備工藝描述
石英晶體切割過程是拉絲加切割兩者的復合動作的過程。拉絲動作跟拉絲機或者薄膜收放卷的動作完全一樣,。工作過程基本上可以劃分成放線,、拉絲、收線等3部份工藝過程,。但是控制精度和穩(wěn)定性比較高,，需選擇高端切割絲線（銅絲）。不同精度規(guī)則的產(chǎn)品,，不同晶振頻率,，需選擇不同規(guī)格的拉絲線徑。切割過程是切割線材在收放卷運動過程中,，放置石英晶體的工作臺以很慢的速度（約5毫米每分鐘）速度向切割線材方向運動達到切割的目的,。工作臺的速度要慢，運轉(zhuǎn)平穩(wěn),，定位精度高,。
3 臺達伺服系統(tǒng)應用設計
3.1方案設計
切割設備的收放卷部分是整個系統(tǒng)最難控制的部分；也是決定設備生產(chǎn)效率的部分,。為了調(diào)高生產(chǎn)效率和調(diào)高產(chǎn)品的品質(zhì),。選擇機械特性非常好的臺達伺服系統(tǒng)收放卷來實現(xiàn)同步控制與恒張力控制。系統(tǒng)中的觸摸屏用于人機交互操作（設置參數(shù)/狀態(tài)狀態(tài)等）；PLC主要作為伺服定長控制和恒張力控制,；伺服系統(tǒng)用于定長控制,；變頻器用于排線控制。
為了提高切割設備的效率,，系統(tǒng)要求伺服能頻繁啟停,，且保證高速啟停以及加減速過程中要保證收放線都很平穩(wěn)。經(jīng)調(diào)整參數(shù)臺達B系列伺服系統(tǒng)完全滿足要求,。
為保證工作臺能以5毫米每分鐘的低速平穩(wěn)運轉(zhuǎn)及調(diào)高切割精度,，推薦客戶配置精密減速機。
3.2控制系統(tǒng)的組成
（1）伺服：臺達B系列0.4－2KW共5個伺服的變頻器：VFD022B43A兩個,；
（2）PLC:臺達DVP28SV+DVP-01PU,；
（3）HMI:臺達DOP-A75BSTD。
3.3設備調(diào)試
整個系統(tǒng)在啟動,、加速,、減速、停車過程中要求收放線能很快達到平衡,。
啟動時要求主拉具有較高的啟動轉(zhuǎn)矩,，且速度不能下降。伺服低速百分之三百的過負載能力保證了啟動時高轉(zhuǎn)矩,。為調(diào)高工作效率,，要求控制系統(tǒng)能快速相應速度變化,，對浮動桿的變化響應也要快,。伺服加減速時間需要比較短。最好能夠收放卷的伺服加減速時間比拉絲加減速時間長一點,。為保證啟動,，加速，減速,，停止過程中收放卷系統(tǒng)平穩(wěn),，收卷和放卷系的PID參數(shù)中位置和速度增益要調(diào)大一點；積分增益設置稍微大點,，積分周期也要長點,，這樣能保證速度快速相應和浮動杠的平衡。另外,，在使用時PLC程序比較長,，掃描時間比較長，對恒張力的收放卷反應速度影響很大,。最好盡量少使用FROM/TO指令和簡化PLC程序,。
4 結(jié)束語
用臺達的工控系統(tǒng)完成的石英晶體切割設備功能完全能滿足客戶的要求，晶體切割精度與效率得到提高，達到了預期設計的效果,。系統(tǒng)啟動,、加速、減速,、停止的動態(tài)過程,，浮動桿穩(wěn)定在平衡位置很小的一個范圍內(nèi)輕微的擺動。