伺服產(chǎn)品簡介

伺服系統(tǒng)在紡織機(jī)械中的應(yīng)用越來越多，這種應(yīng)用有利于提高紡織機(jī)械的生產(chǎn)效率，便于整個(gè)機(jī)器的維護(hù)。施耐德電氣運(yùn)動控制部的產(chǎn)品應(yīng)用于紡織機(jī)械已經(jīng)有某交叉鋪網(wǎng)機(jī)，某緊密紡細(xì)紗機(jī)，某紡機(jī)細(xì)紗機(jī)等。我們的產(chǎn)品分為兩個(gè)系列，TWINLINE和LEXIUM， TWINLINE系列的產(chǎn)品主要面向OEM客戶。TWINLINE系列驅(qū)動器部分為4種，分別是TLD13、TLC43、TLC53和TLC63四種。它們的區(qū)別和特點(diǎn)如下。TLD13：一般驅(qū)動；TLC43：具有特殊輸入輸出功能定義的數(shù)據(jù)設(shè)置型定位控制器；TLC53：通過現(xiàn)場總線控制的定位控制器；TLC63：可自由編程的定位控制器。
根據(jù)客戶對伺服系統(tǒng)功能的不同需要，我們選擇不同的驅(qū)動器類型。本文以解放軍4806工廠緊密紡細(xì)紗機(jī)為例說明TWINLINE產(chǎn)品的運(yùn)用。

機(jī)器及工藝

圖1為應(yīng)用了客戶開發(fā)的緊密紡細(xì)紗機(jī)，該機(jī)器主要通過前羅拉，后羅拉及鋼領(lǐng)板的配合來實(shí)現(xiàn)細(xì)紗成錠，在本應(yīng)用中，伺服系統(tǒng)用來控制鋼領(lǐng)板的升降。



客戶以前的機(jī)器是利用機(jī)械結(jié)構(gòu)來完成整個(gè)工藝過程的，鋼領(lǐng)板的升降通過機(jī)械凸輪來實(shí)現(xiàn)。全機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)的穩(wěn)定性很好，但是它的缺陷也非常明顯，不同的產(chǎn)品規(guī)格需要不同的機(jī)械凸輪的組件，每次廠家更換生產(chǎn)品種時(shí)要耗費(fèi)大量的人力來重組機(jī)器，對生產(chǎn)安排極為不利，造成生產(chǎn)效率低下。有效的解決辦法是采用電子凸輪。
本系統(tǒng)是單伺服系統(tǒng)，而且需要與PLC的輸入輸出配合使用，此外伺服系統(tǒng)所提供的主要功能是利用電子凸輪的功能替代以前的機(jī)械凸輪系統(tǒng)，從而提高系統(tǒng)的生產(chǎn)能力。因此我們選擇帶有電子凸輪功能的TLC63來實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的功能要求。
伺服控制的鋼領(lǐng)板運(yùn)動包括：機(jī)器風(fēng)機(jī)啟動的時(shí)候，鋼領(lǐng)板從底部開始抬升至凸尖位置，伴隨著整機(jī)的啟動，鋼領(lǐng)板下降到起繞點(diǎn)位置并啟動電子凸輪功能，按照與前羅拉一定的速比關(guān)系運(yùn)行選定的凸輪曲線。如果在生產(chǎn)過程中發(fā)生斷電的情況，在電源恢復(fù)時(shí)，繼續(xù)被中斷的生產(chǎn)過程。


系統(tǒng)的功能說明：
TLC63的功能非常豐富，它可以實(shí)現(xiàn)單軸運(yùn)動控制所需的所有功能，包括點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)動，手動控制，速度控制，力矩控制，電子齒輪功能，電子凸輪功能等。該裝置集成了PLC和運(yùn)動控制功能，用于PLC編程的CODESYS 編程系統(tǒng)遵循自動化聯(lián)盟的IEC1131-3原則。我們可以將與運(yùn)動相關(guān)的各種邏輯關(guān)系以及運(yùn)動控制直接編輯的程序下載到TLC63中，這樣可以提高整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)速度。


在與客戶交流的過程中，我們了解到不同的產(chǎn)品型號。需要不同的凸輪運(yùn)動抬升量及不同的速比，根據(jù)TLC6的內(nèi)存狀況，我們在控制每條凸輪曲線的描述點(diǎn)量時(shí)最大可以存儲99條凸輪曲線，這使得我們可以預(yù)先將各種產(chǎn)品所需的曲線先準(zhǔn)備好以供調(diào)用。
關(guān)于停電后恢復(fù)生產(chǎn)的功能，電子凸輪提供實(shí)時(shí)讀取當(dāng)前主軸位置的功能，TLC63的內(nèi)存區(qū)可以提供若干斷電記憶的變量區(qū)間，我們利用這些功能將斷電前瞬間的位置記住，在恢復(fù)電源之后重新進(jìn)行生產(chǎn)過程。
用戶可以在HMI上進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，輸入將要進(jìn)行的生產(chǎn)品種，選擇執(zhí)行的速比關(guān)系，PLC將相關(guān)參數(shù)通過MODBUS通訊發(fā)送到TLC63的相關(guān)變量中，CODESYS程序運(yùn)行時(shí)修改相應(yīng)的伺服參數(shù)，調(diào)用對應(yīng)的凸輪曲線，并配合PLC滿足整機(jī)的功能需求。

伺服系統(tǒng)應(yīng)用的關(guān)鍵點(diǎn)：
在以前的文章中，我曾經(jīng)敘述過在選用伺服系統(tǒng)時(shí)，不僅要考慮功率，更要考慮扭矩和負(fù)載系統(tǒng)的慣量。這是作為一個(gè)伺服選用的專業(yè)角度來考慮的問題。
此外考慮到系統(tǒng)工藝的要求分解到伺服系統(tǒng)的部分，我們應(yīng)該選擇合適的驅(qū)動器類型與之匹配，這樣我們才能提供最適合并且最經(jīng)濟(jì)的方案。以本案為例，因?yàn)樾枰娮油馆喌墓δ?，所以必須選擇TLC63驅(qū)動器。而在一些只需要控制點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)動的場合下，選擇TLC63則有些浪費(fèi)，可以選擇TLC43等其它型號的伺服系統(tǒng)。

總結(jié)

本文所說的應(yīng)用案例是伺服系統(tǒng)比較典型的單軸應(yīng)用，施耐德伺服系統(tǒng)中的電子凸輪功能及內(nèi)置PLC編程的功能在這里得到了較好的應(yīng)用，希望能夠?qū)Υ蠹以谒欧到y(tǒng)的選擇有所幫助。歡迎各位批評指正。