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應(yīng)用設(shè)計

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Kinco伺服在對貼標(biāo)機(jī)標(biāo)帶進(jìn)行自動測長中的應(yīng)用

Kinco伺服在對貼標(biāo)機(jī)標(biāo)帶進(jìn)行自動測長中的應(yīng)用

一.概述 在包裝機(jī)械,伺服電機(jī)多是用來拖動物料進(jìn)行定位,常規(guī)的做法是用測量尺測量物料上圖案的規(guī)格長度,然后根據(jù)測量的數(shù)據(jù)才能進(jìn)行定長控制。有的時候,這一步驟非常麻煩 (如貼標(biāo)機(jī)),為了簡化這一步驟,我們應(yīng)用了設(shè)備上面的現(xiàn)有元器件,通過Kinco伺服內(nèi)部元件運算測出標(biāo)帶的長度。 該項目,為華北某制藥設(shè)備廠的一個藥瓶貼標(biāo)機(jī)貼標(biāo)控制部分,項目實施過程中,充分利用了Kinco伺服的計算器、比較器、定時器、內(nèi)部表格參數(shù)和計數(shù)器等功能,故介紹給大家,使大家能更加熟悉和應(yīng)用我們的產(chǎn)品。 二.系統(tǒng)分析 貼標(biāo)機(jī)貼標(biāo)部分工作原理圖如下:

圖1:貼標(biāo)機(jī)貼標(biāo)原理圖 圖1:貼標(biāo)機(jī)貼標(biāo)原理圖

標(biāo)帶示意圖:

圖2:標(biāo)帶示意圖 圖2:標(biāo)帶示意圖

測量工作原理: 伺服電機(jī)牽引標(biāo)帶前進(jìn)的過程中,標(biāo)帶就在U型傳感器中移動,通過標(biāo)帶和標(biāo)縫的透光度不一樣,傳感器感應(yīng)標(biāo)簽信號。貼標(biāo)原理為:感應(yīng)到標(biāo)縫到標(biāo)帶的邊沿后,電機(jī)牽引標(biāo)帶走定長,如圖1中標(biāo)注的長度a (手動對好標(biāo)帶分離的位置,傳感器和標(biāo)帶的對應(yīng)位置如上圖所示)。由于傳感器的光源有一定的發(fā)散性,即便通過手動測量,測量出來的長度 a也會有很大的誤差,由此我們就想到了用伺服編程來實現(xiàn)該長度測量。 基于控制機(jī)理要知道如圖所示長度a,從圖中我們知道a和b分別是一個標(biāo)帶和標(biāo)縫長度,c是a和b之和,那么通過測量長度b和c,由c減去b即可得到a。如果要得到b和c的長度,就要知道2、3和4位置的值。 測量時,首先將電機(jī)當(dāng)前位置值2存入變量Var1,然后讓伺服以一個極低的速度牽引標(biāo)帶,到了3號位置(由U型傳感器感應(yīng))將電機(jī)位置值存入變量Var2,到了4號位置存入Var3,最后根據(jù)這3個值計算出a,這樣伺服每次貼標(biāo)運動末端都走一個定位長度a,然后停在如圖所示2的位置。 三.電氣框架 系統(tǒng)電氣框架圖如下:

圖3:電氣框架圖 圖3:電氣框架圖

說明:該貼標(biāo)機(jī)設(shè)備的控制系統(tǒng)主要為“伺服”+“觸摸屏”,伺服不但起到驅(qū)動器的作用,同時也承擔(dān)著方案中控制器的功能,相比較原有方案,省略了PLC,簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 四.軟件編程及說明 輸入端子分配調(diào)用如下:

說明:DIN1的上升沿調(diào)用Sequence 1(“手動”啟動測量),DIN2的下降沿調(diào)用Sequence3(DIN2直接接PNP傳感器,既該傳感器信號的下降沿調(diào)用Sequence 3)。 軟件編程及說明如下: Sequence 1程序:

說明:把當(dāng)前標(biāo)帶(圖2)中“2”位置對應(yīng)的電機(jī)位置值寫入到驅(qū)動器內(nèi)部地址2D000020中存儲。 Sequence 2程序:

說明:電機(jī)低速運行,清除地址2D010020和2D020020中的位置值,同時使Sequence 3 有效 (該段程序由傳感器信號調(diào)用,在貼標(biāo)正常工作時屏蔽,在進(jìn)行測量標(biāo)長時有效) Sequence 3程序說明:

Sequence 3說明:電機(jī)拖動標(biāo)帶低速運行,把標(biāo)簽傳感器第1次檢測到的位置(圖2中“3”位置)寫入內(nèi)部表格地址(2D010020)。同時對計數(shù)器0的計數(shù)值加1,在本段程序中最后一行調(diào)用了比較器0(Comparator 0),比較器0的設(shè)置如下,比較器判斷計數(shù)器內(nèi)的值(21900220)=2時調(diào)用Sequence 4,而21900220是用于保存標(biāo)簽傳感器(PNP)的下降沿信號次數(shù)(也就是邊沿位置寫入次數(shù)),21900220=1,說明檢測到圖2中對應(yīng)的“3”位置,21900220=2,說明檢測到圖2中的“4”位置,之所以“2”、“3”和“4”位置值能夠被自動保存到2D000120、2D000220、2D000320中,是利用了“Tabulator”功能, “Tabulator”為驅(qū)動器內(nèi)用于保存批量數(shù)據(jù)的一塊地址區(qū)域,類似于一個數(shù)組,共有256個連續(xù)地址用于存儲數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)保存到該地址區(qū)域,需要利用“21B0”這個對象, 每寫入1次,該對象指向的地址(用于保存數(shù)據(jù)的地址)將自動增加1。如本例,每保存1次“60630020”的值,保存的地址將自動增加1,為了測量標(biāo)帶長,只需要保存3次“60630020”的值,一旦完成,將跳轉(zhuǎn)到Sequence 4。 比較器編程如下圖:

這樣加上啟動時的一次,總共內(nèi)部表格地址就寫入了三個參數(shù),分別對應(yīng)我們的標(biāo)帶示意圖中的2、3和4位置的值。 Sequence 4程序:

說明:對計數(shù)器清零,對采集到的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行計算。利用計算器元件0(Calculator 0)的復(fù)制(Copy)功能,將“2D000020”中的值設(shè)置為“減數(shù)”。 Sequence 5程序:

說明:利用計算器的減法功能,把標(biāo)帶示意圖位置3 (保存在0x2D010020地址內(nèi))對應(yīng)的值減去位置2(保存在0x2D000120地址內(nèi))對應(yīng)的值,結(jié)果為“b”長度。由于減法計算需要計算時間,故這里應(yīng)用了一個定時器延時進(jìn)入下一次計算。 類似的方法,編程計算得出“c”和“a”的值,并將“a”值寫入“607A0020”(位置模式下的“目標(biāo)位置”),每次貼標(biāo)時當(dāng)檢測到“1”的位置后將轉(zhuǎn)入1個相對定位,定位長度為“a”值,從而實現(xiàn)貼標(biāo)的要求。Sequence A為用于相對定位的程序。

五.人機(jī)界面編程

說明:畫面簡單,操作方便,直接實現(xiàn)觸摸屏對Kinco伺服的操控,完成貼標(biāo)的參數(shù)設(shè)置和動作控制。 六.總結(jié) 本系統(tǒng)通過sequence編程和Kinco伺服內(nèi)部多個元件的功能配合成功的實現(xiàn)了標(biāo)帶相關(guān)控制長度的測量,達(dá)到了預(yù)期的結(jié)果。也去除了原有系統(tǒng)需要測試大量標(biāo)長才能測試出數(shù)據(jù)的缺點,減少了對標(biāo)帶的浪費。同時也簡化了客戶的操作,方便了客戶的操作。

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