CAN总线解决方案在小儿尿裤包装机的应用

2009-02-02 16:16:32来源: 互联网

      尿裤生产线是一个对系统的协调性要求很高的一种机械设备,要求控制系统能够提供很好的协调能力,协调各个伺服之间的动作流程,不能出现系统动作间断的情况,同时还要求伺服系统具有很好的反应能力,及时处理来自PLC的命令,以达到很高的生产效率。我们所做的这套系统是用来包装尿裤的,同时也可以用来包装卫生巾,系统各方面要求很高,整个系统控制工艺复杂,控制设备繁多,各个电机之间要求很高的协调性.该系统采用5套伺服电机控制,而每套伺服电机间均有数据交换,且数据通讯也要求很强的实时性,也就是要求系统具有总线通讯能力,这样就要求伺服驱动器拥有非常强大的功能才能满足控制要求,而Kinco伺服驱动器则能满足此类系统控制要求,下面是我们驱动器的一些功能特点:
  1、全数字化的速度和位置控制功能,并提供位置、速度和扭矩的控制功能;
  2、灵活多变的跟踪控制方式,提供高灵敏度的跟踪效果;
  3、可编程控制的数字输入输出;
  4、可监控电机短路、电压、温度、编码器、位置跟踪和电流过高等故障;
  5、可通过RS232、RS485、Profibus

、CAN通讯口进行参数设定;
  因此我们的伺服驱动器完全有能力胜任这份工作,下面大致介绍下这套系统:
    一、 工艺要求
  尿裤生产线以一定的速度把生产出来的尿裤输送出来(速度从1片/分钟~360片/分钟)。尿裤包装机从接收尿裤开始,到把尿裤按要求的每包数量一包一包放入包中。首先转盘接料处有个开关,一个尿裤来后,转盘的叶片摆一次,尿裤不断进来。在转盘的另一侧有两个开关,一个检测叶片,一个检测是否缺料。拨杆把推出来的尿裤送到夹头处,夹头会把一包数量的尿裤夹紧,拨杆会继续把尿裤往前推到左右摆,然后气缸会把一包数量的尿裤推到包装袋中。

  二、 方案设计
  转盘、推头、拨杆、夹头、左右摆都需要伺服控制。气缸、离合、气阀需要开关量控制。还有一些检测开关,需要输入到控制器中。我们对这样一套控制系统进行了分析,认为Kinco K4带CAN总线的PLC通过CAN总线来控制Kinco伺服。eView屏与K4通过RS232与屏通讯来设定和显示参数,4通过RS485来控制变频器,这样一套控制方案应该说是最可靠、最简洁、最经济的控制方案。


       三、 编程实现
  控制系统的其中一个重点就是如何做到与主系统的协调。尿裤包装机的整体运行速度,它要跟随尿裤生产的速度自动调整。尿裤生产线的速度是1片/分钟~360片/分钟可调的,每包的数量不同,包装机的整体速度也是不同的。每包的数量是6包~20包可设定。这些可变的量太多,组合出来的数是非常大的。我们通过仔细分析工艺,分成四段,1片/分钟~90片/分钟、91片/分钟~180片/分钟、181片/分钟~270片/分钟、271片/分钟~360片/分钟;根据工艺的要求,我们选择了最为合适的配置和编程方式。
  a) 硬件配置
  选CPU模块选K406-24AR。重点进行CANOPEN主站配置,CANOPEN主站配置主要包括:主站及全局配置、网络配置、对象字典映射。详细配置如下:
  主站及全局配置:
  主要配置:波特率、SDO超时、网络状态输出的起始地址设定、启动时配置各从站。

  网络配置:
  主要配置:各伺服控制器的站号、监督类型、监督时间、寿命因子、故障处理、从站类型。

  对象字典映射:
  主要配置:各站的接收PDO和发送PDO。
  1、接收PDO:控制字、控制模式、目标位置、最大速度、目标速度、回原点模式。
  2、发送PDO:状态字、实际位置。

  b) 编程
  编程包括:PLC程序、触摸屏程序、伺服驱动器程序,这里只进简单的介绍。当硬件配置好后,控制伺服,就直接在PLC对应的寄存器中填写数值就可以了。
  PLC主要编写了以下子程序:上电初始化、找原点、手动、自动、故障报警、故障复位等。
  ·上电稍延时,各设备找原点。
  ·手动方式:在屏上操作各设备的动作。
  ·自动方式:选择自动方式,启动后,自动接收尿裤,自动组片包装。
  ·由于转盘要跟随生产线的速度,转盘伺服的电子齿轮比要设定。也是用SDO方式。
  ·PLC通讯RS485与变频器通讯,改变变频器的速度。
  下面是其中的一段程序,通过该段程序,可以了解到PLC是如果通过PDO的方式来控制伺服的,如下图:

  四、 总结
  尿裤包装机调试结束后,深受用户的好评。当尿裤生产设备完成后,全套设备连调,效果很好,该设备已发国外客户。尿裤包装机成为了该厂新的经济增长点。采用Kinco K4通过CAN总线控制Kinco智能伺服对于多轴系统是很好的解决方案,可以很好的简化系统编程、减少工程师的编程难道,同时也减少了数量众多的脉冲方向模块,为客户节省了成本。

关键字:伺服驱动器  Kinco伺服  CAN总线  小儿尿裤  转盘

编辑:王丕涛 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/2009/0202/article_1544.html
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