表3和表4分别给出了各个要素的相关说明。
3)SERVO速度和扭力控制单元
SERVO单元的主要任务包括:
(1)对封盖时电机速度的调节;
(2)对封盖时电机输出zui大扭力的调节和检测。
SERVO单元采用DELTA ASD-A 系列100W伺服系统,以实现对机械封盖时速度控制和对封盖时zui大扭力进行限定。它有以下主要特点:除传统的位置控制、速度控制和扭矩控制外,有PR通讯模式、内部速度和内部扭矩功能;内建RS232/RS485/RS 422通讯端口,可以采用通讯方式快速获取相关数据;具有扭力限制功能,开启该功能,能够限制电机输出的zui大扭矩。伺服单元相关参数设定如表5所示。
这里需要说明两点。
(1)关于内部速度模式的说明
伺服速度模式主要应用于对机械速度精度要求比较高的场合。伺服单元有两种命令的输入模式,即外部模拟量输入(即S速度模式)和内部寄存器输入(即SZ 内部速度模式)。当选择SZ模式时,可以通过通讯的方式改变命令寄存器1-09(地址0109H)的内容值,并且还可通过伺服外部的DI -SPD0输入来切换命令,如表6所示,SZ模式下的时序图如图4所示。由上述可知,在内部速度模式下,只要改变伺服内部寄存器1-09的内容值, 即可改变伺服电机执行封盖的速度。
(2)关于zui大扭矩限制功能的说明
伺服扭矩限制功能通过伺服外部DI2 TRQLM开启后,电机的zui大输出扭矩设定值=电机的额定输出扭矩×P1-12的设定%,单位NM。100W的伺服系统额定扭矩为0.318N.M,当P1-12设定为10时,电机zui大输出扭矩=0.318×10%=0.0318N.M。当伺服扭矩限制功能开启后,可由通讯方式改变命令寄存器1-12(地址010CH)的内容值, 并可通过伺服外部的DI 输入切换扭矩命令的来源。当电机输出扭矩达到设定的电机zui大输出扭矩后,电机会停止运转,并且以反作用力的形式保持,同时伺服单元的DO输出TQL便会由OFF变为ON,扭矩限制功能时序图如图5所示。
由上述讨论可知,只要在开启扭矩限制功能的前提下,改变伺服内部寄存器1-12的内容值,即可限制伺服电机输出扭力的大小。
(3)其他辅助单元
其他辅助单元还包含给控制回路提供电源的DC24V开关电源,DC24V微型电磁阀,以及外部紧急停止按钮等辅助电器元件。
工艺过程程序设计
牙膏封盖机控制系统并不复杂,但是对工艺过程却有严格要求。根据生产线生产设备对工艺过程各个环节对工艺的具体要求,经过分析可以绘制出整个生产过程的程序动作流程图,如图6所示。按照该动作流程图编制出各子模块的相关程序并非难事,具体程序在此从略。
结束语
在上述基于台达HMI+PLC+SERVO的牙膏封盖控制系统的应用案例中,文中只对基本原理作了说明。借助台达产品据通讯功能的优势,能够很灵活地构造各种控制方案,它相对于传统的D/A模拟量控制具有可靠性更高、稳定性更好、控制精度更高的优点。
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