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台达ASD-M系列伺服应用于门板铣孔机上的方案

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台达ASD-M系列伺服应用于门板铣孔机上的方案

发布日期:2020-03-23 作者: 点击:

台达伺服驱动器
【摘要】本文简要叙述了台达DVP-ES2-C系列PLC搭配ASD-M三合一系列伺服构建的平台,以及CANopen网络的配置。在传统脉冲控制或者RS-485通讯的基础上,通过CANopen通讯提高通讯速率并增加稳定性。

【关键词】铣孔机;ES2-C;ASD-M伺服;圆弧插补


    门板铣孔机是众多国际建材、木门生产厂家的重要配套设备。某企业的原设备是从日本进口,机器体积庞大,操作复杂,对技术工人要求比较高,虽然加工精细,但是由于机械和电气的双重限制,加工节拍较慢。在使用台达机电产品进行改造之后,生产节拍由80套/天提升至200套/天,生产节拍大幅提高,直接为客户提升效率,该方案得到了客户的高度认可。


    原系统为工业电脑搭配伺服方案,要求其中X、Y两颗伺服轴可以进行直线插补和圆弧插补,由工业计算机来运算并输出插补指令。X、Y轴将韧物移动到需要开孔的位置,变频器带动韧物旋转,逐渐在门板上铣出一个圆孔或者跑道型的孔。根据客户工艺的需求和成本的考虑,为客户提供了台达的DVP32ES2-C型号PLC,本款PLC内置1Mbps CANopen通讯总线,结合新一代主机处理速度,以高抗干扰性与省配线优势搭建现场设备;COM3支持CANopen标准协议DS301。另外搭配台达ASDA-M伺服,该产品支持内部位置功能,支持三轴螺旋插补、三轴直线插补、两轴圆弧插补、两轴直线插补,非常适合该种现场应用。


1 台达系统设计
1.1工艺要求
    门板铣孔机的工作原理即在整张木质门板上,铣出锁孔、把手等圆孔,整个过程需要X、Y轴做平面圆弧插补或直线插补,Z轴做垂直的上下运动配合。系统要求刚性较强,加工平滑,铣出的圆要满足各方向直径误差在0.1mm。
1.2 系统配置

    此系统的控制器选用台达DVP32ES2-C,通过CANopen总线将插补位置、角度等发给伺服驱动器;驱动器选用台达ASD-M-0721-M伺服驱动器+ECMA-C20807PS伺服电机。ASD-M系列伺服也可以搭配B2系列的伺服电机,在满足需求的情况下,可以降低客户成本,提升竞争力。


2 CANopen配置

    首先打开CANopen Builder软件,单击菜单栏中的“设置”——“通讯设置”——“串口设置”,在“串口设置”中选择COM口,设置波特率为默认的9600,7,E,1,ASCII模式,该设置是CANopen Builder软件和电脑通讯的设置。选好后,点击在线按钮,如果连接正确的话会搜索到ES2-CPLC图标。


    将伺服的CN6接到PLC的COM3上,线序参考ASDA-M系列手册3.8节。在CN6的另一个口插上终端电阻。添加伺服配置,因为ASD-M系列伺服目前设计为每轴2个RX和2个TX,所以只能添加P2-30=5,上电写5,防止连续写入EEPROM,而降低EEPROM 寿命。P5-07(Pr命令触发器)用来选择所执行的Pr。P6-03(路径1的定义)P6-07、P6-09路径3、4的数据,客户之前将Pr3、Pr4的功能定义好,只要修改相应的数据即可。详见CANopen Builder软件帮助中16.17节。


表1 台达ASDA-A2伺服驱动器通讯参数设置

台达伺服驱动器


表2 与本例相关的ADSA-A2伺服驱动器的参数说明
台达伺服驱动器
    备注:伺服驱动器共有64段位置可供选择,选择哪一段可通过外部输入端子进行选择,各段位置的加减速时间、速度及目标位置可根据各段位置参数进行设定。此范例中以第一段位置为例进行说明,第一段位置的位置参数为P6-02、P6-03。

    按照表3分别对DVPCOPM-SL扫描模块进行设置。


表3模块设置参数
台达伺服驱动器
    然后,将做好的配置下载到PLC里,将伺服参数和PLC的寄存器对应,这样就可以方便的修改参数。
台达伺服驱动器

图1 每台伺服的RxPDO、TxPDO配置


3 伺服Pr配置

    台达ASDA-M系列伺服在Pr配置里可以选择路径类型。以直线插补为例,先选择路径类型为直线插补,AUTO:自动执行下一路径如果路径动作连续可以选择YES,如果动作不连续,则选择NO;CMD:位置命令选择00:ABS绝对定位。


    加减速时间根据客户要求来设置,目标速度SPD指令可以选择相应的参数,如图2中选择了POV15:5000.0(P5-75),则目标速度为5000rpm。如果想修改速度,只要将P5-75的参数配置到CANopen里面,通过总线修改参数即可。轴别选择可以设置具体是那两个轴进行直线插补,例子中选的是X、Y轴。


    资料值中,填写X轴的位置命令和Y轴为位置命令,例中为35900和3900。如果想修改插补的距离则修改相应Pr的资料值即可。

台达伺服驱动器

图2伺服Pr配置


    ASD-M系列伺服的pr内置直线插补和圆弧插补,只要选择轴别即可。目前ASD-M系列伺服的圆弧插补只支持相对位置的插补。需要注意的是,如果是需要绝对可以用HMC加ASDA-M伺服。
台达伺服驱动器

图3 加工效果图


    如图3所示,圆孔各点直径误差在0.1mm左右,满足客户需求。客户将动作分解为直线差补和圆弧插补,Z轴则为上下进刀退刀动作。
台达伺服驱动器

图4圆弧插补波形


    可从如图4中看出,X、Y两轴插补的反馈位置,应该是正弦余弦波相结合。另外也可以打开X-YChart来观察圆弧插补的形状。


4 注意事项

    通过CANopen给伺服直线插补命令时,需要同时触发X轴和Y轴的P5-07,并且两个轴的位置要同时写入。例如X、Y轴的Pr5设置为直线插补,那么需要同时触发X、Y的P5-07;如果是X、Y圆弧插补,则只触发任意一个轴即可实现圆弧插补。


5结束语

    台达ES2-C系列PLC搭配ASD-M系列伺服,完全可以实现一些常见的直线插补、圆弧插补功能,速度响应快、加工精度高、性价比高,具有一定的推广价值。


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产品 型号 库存数量 售价(元) 

台达AS300中型plc AS332T-A 12台 1800元 

台达伺服驱动器A2 ASD-A2-0121-F 20台 1100元 

台达伺服驱动器A2 ASD-A2-1521-M 10台 1780元 

台达伺服驱动器A2 ASD-A2-2023-E 4台 2200元 

台达伺服驱动器A2 ASD-A2-3023-F 3台 2800元 

台达伺服驱动器B2 ASD-B2-0221-F 24台 1030元 

台达伺服驱动器B2 ASD-B2-0421-F 78台 1030元 

台达伺服驱动器B2L ASD-B2L-0221-B 22台 770元 

台达油电伺服 ASD-DMC-RM04AD 1台 1200元 

台达油电伺服 ASD-DMC-RM32PT 11台 830元 

台达触摸屏DOP-B系列 DOP-B07SS411 3台 480元 

台达压力感测器安装配件 DPA2 299个 5元 

台达压力感测器安装配件 DPA3 4个 15元 

台达压力开关 DPB01N-P 45个 150元 

台达温控模块 DTE20R 4台 110元 

台达plc模块 DVP04DA-E2 19台 650元 

台达数字拓展模块 DVP08HN11R 1台 280元 

台达plc模块 DVP08XN211R 63台 280元 

台达plc可编程控制器 DVP10EC00T3 30台 300元 

台达plc模块 DVP12SA211T 1台 525元 

台达plc模块 DVP14ES00R2 1台 530元 

台达plc模块 DVP24ES200R 4台 700元 

台达plc模块 DVP32XP200T 18台 650元 

台达plc模块 DVP32XP200R 32台 625元 

台达plc模块 DVPAEXT01-E2 10台 120元 

台达伺服 ECM-A3L-CY0604SS1 2台 1450元 

台达伺服电机 ECMA-C11330R4 38台 2800元 

台达伺服电机 ECMA-EA1305RS 1台 2080元 

台达伺服电机 ECMA-EA1315RS 9台 2100元 

台达伺服电机 ECMA-F11313RS 1台 1900元 

台达伺服电机 ECMA-K11310SS 2台 2480元 

台达伺服电机 ECMC-CW1010RS 1台 1600元 

台达伺服B2L ECM-E2M-C10602RS0 24台 640元 

台达变频器延长线 EG2010A-C 1条 30元 

台达变频器延长线 EG3010A-C 4条 40元 

近接传感器 IS-E1204-BN0B2 9台 70元 

近接传感器 IS-E1808-BN0B2 20台 78元 

近接传感器 IS-N1208-BN0B2 28台 70元 

台达工业控制器 MP1-A12D-1503DG 13台 9000元 

台达光电传感器 PS-FB1-NLB2 325台 124元 

台达光电传感器 PS-FT3-NLB2 18台 158元 

台达光电传感器 PS-RL2-US22 1台 140元 

台达光电传感器 PS-RL4-NS12 20台 150元 

台达光电传感器 PS-RT9-NS12 23台 170元 

台达延展电缆 UB-10-IO32D 2台 330元 

台达plc UC-CMC005-01A 13台 40元 

台达变频器 VFD007M21A 1台 870元 

台达变频器 VFD007M23A 3台 1080元 

台达变频器 VFD022E43A 19台 1000元 

台达变频器 VFD022M21A 1台 1300元 

台达变频器 VFD4A8MS21AFSAA 3台 860元 

台达变频器 VFD5A5MS43AFSAA 1台 1080元 

台达变频器 VFD007B23A 3台 1060元 

台达伺服驱动器 ASD-A2-0421-F 575台 面议 

台达变频器 VFD022M43B 46台 1100元

台达平板开关电源 24V 100W PMT-24V100W1AA  267个  60元 

台达平板开关电源 24V 150W  PMT-24V150W2BA  359个  70元 

台达平板开关电源 12V 150W  PMT-12V150W1AA  1个  76元 

台达平板开关电源 24V 100W  PMT-24V100W2BA  6个  58元 

台达平板开关电源 24V 200W  PMT-24V200W1AM  2个  107元 

台达平板开关电源 24V 350W  PMT-24V350W1AG  442个  123元 

台达平板开关电源 24V 100W  PMT-D1V100W1AA  2个  89元 


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