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臺達20PM運動控制器在電池極片軋輥機的應用

時間:2010-02-20 09:43:15來源:ronggang

導語:?本文主要介紹臺達DVP-20PM00D運動控制器在軋輥機上面的應用,闡述軋輥機工作原理、工藝要求及相關控制程序概要

摘 要:臺達20PM推出以來,在華北地區(qū)應用不多,主要是由于此款運動控制器是高端運動控制器,邢臺軋輥機客戶是華北地區(qū)在行業(yè)客戶比較有代表性的客戶。本文主要介紹臺達DVP-20PM00D運動控制器在軋輥機上面的應用,闡述軋輥機工作原理、工藝要求及相關控制程序概要。

一. 軋輥機的原理和作用

  軋輥機的核心部分,如圖1所示:

軋輥機的核心部分

圖1 軋輥機的核心部分

運動控制器DVP-20PM00D

圖2運動控制器DVP-20PM00D

  原理和作用就是利用圖1中所示的兩個鋼輥把鋰電電池的極片壓薄,目的就是提高電池的容量。在兩個鋼輥的兩側分別有一個控制“斜鐵”的伺服電機。斜鐵的作用就是控制軋輥的位置,然后根據位置調整液壓,根據需要來增加軋輥在極片上面的壓力值。傳統(tǒng)控制方式是采用步進電機進行控制的,這樣控制精度是不好的,這樣極片上面的壓力完全靠液壓調整,完全是靠人工經驗來判斷。

  實際上整個機器的工作是控制張力的收放卷,關于收放卷橫張力控制部分采用臺達BW系列變頻器我們已經測試成功,詳細資料請參看前面已有相關文章,本文著重介紹20PM的應用部分??蛻暨x擇20PM的原因就是因為20PM是專用的運動控制模塊,這塊模塊不但同時可以控制雙伺服,而且有雙手搖輪輸入,并且模塊本體還帶有8入8出的數字量控制點等諸多因素,這樣可以大幅度提升產品在市場上的競爭能力。

  臺達DVP-20PM00D是一款專用運動控制型PLC,采用高速雙CPU結構形式,利用獨立CPU處理運動控制算法,可以很好地實現各種運動軌跡控制、邏輯動作控制,直線/圓弧插補控制,并且可以接入手搖輪,高速脈沖輸出可以達到500KHZ,可以作為主機也可以作為從機,靈活性更高,見圖2。

  整個設備的要點技術指標:(1)保持極片在收卷的過程中保持張力恒定。

  (2)保證斜鐵走位的準確,壓力給定的準確。

  (3)最高線速度為30米/分,最低線速度為0米/分。

二. 電氣部分的配置

  控制器:DVP16EH00T2

  擴展模塊:DVP-20PM00D,DVP04AD-H2,DVP04DA-H2,DVP08SN

  人機界面:DOP-A10THTD

  系統(tǒng)圖如3所示:

系統(tǒng)圖

圖3 系統(tǒng)圖

系統(tǒng)圖

圖4

  控制器DVP16EH00T2主要是實現對從站模塊的控制,通過自身的數字量的點和20PM所帶的數字量點實現對收卷、放卷、報警、整機啟動、整機停止、切邊、糾偏控制器等多個點的控制。20PM完成對兩軸伺服的精確控制,模擬量模塊是實現液壓部分電壓信號的采集,然后通過PLC處理后再輸出控制,如圖4。

  其中主牽引的轉動是采用臺達VFD370B43B的作為主牽引使用。通過變頻器的DFM數字頻率輸出,通過PLC里面的SPD指令,來采集變頻器的工作頻率,然后在程序里面轉換成單位為“米/分鐘”的數據從而達到在人機界面上面的顯示,如圖5黑色筐內部分

圖5

  程序部分如圖6:

程序部分

圖6

  整個設備在正式生產運行的時候是必須對電池極片進行測量的,對此采用一個0.1米/脈沖的類似編碼器的計米器,安裝在張力浮動輥上面,從而實現自動計量長度,接線方式如圖7:

接線方式

圖7

計米器程序

圖8

  計米器程序如下:見圖8

  20PM的接線圖和柜內接線圖片如圖9:

  20PM20,見圖9

20PM的接線圖和柜內接線圖片

圖9

  20PM的初始化和部分程序見圖10:

20PM的初始化和部分程序

圖10

  地址定義見表1:

  表1

地址定義

地址定義

  在設備的傳動側,可以實現對2臺伺服的聯(lián)動控制和單獨控制,暫時客戶由于經費原因暫時沒有使用手搖輪,在后續(xù)機型當中會把手搖輪加上去,這樣單獨控制會更加簡單。伺服的行走距離可以通過觸摸屏上面進行設置,可以通過觸摸屏顯示當前行走距離,可以顯示當速度,可以通過“歸零”按鈕實現對單個伺服的回原點控制??梢酝ㄟ^配方功能把伺服的一些參數提前寫入到觸摸屏里面,隨時根據情況進行調整。觸摸屏的界面如圖11:

觸摸屏的界面

圖11

  程序設計的關鍵在于熟悉產品控制重點,在軟件方面要充分理解20PM里面的特殊寄存器和CR特殊寄存器之間的關系,這一點在剛剛接觸20PM運動控制模塊的時候會經常出現的問題。在程序設計的難點主要集中在“主程序”、“副程序”、“運動副程序”三者之間的關系,否則會出現不能正??刂频默F象。對于這一點,必須認真參看使用說明書。

三. 結束語

  目前該系統(tǒng)已正式投產使用,客戶已經提供給深圳比亞迪公司1套,其余4套正在生產中。此外,DVP20PM00D不僅在這個行業(yè)有應用,在其他機床行業(yè)完全有能力適應復雜的要求,這些行業(yè)例如:手機生產線的涂膠機,包裝機行業(yè)中的飛剪,機床行業(yè)中的飛鋸,印刷機行業(yè)中的電子軸裁切及套印,紡機行業(yè)中的精密絡筒繞線等等。

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