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安迪ADSD-S交流伺服系統(tǒng)在超聲波清洗設(shè)備-甩干機(jī)構(gòu)上的應(yīng)用
一.前言
目前國(guó)內(nèi)大型的清洗設(shè)備中，甩干機(jī)構(gòu)一般采用觸摸屏（I/O點(diǎn)）+PLC+變頻器+變頻電機(jī)這種傳統(tǒng)控制方式來(lái)滿足。
清洗設(shè)備的料箱傳輸采用氣動(dòng)方式，以此來(lái)滿足料箱從清洗槽到甩干槽到真空槽的拉升，平移，下放。運(yùn)行中料箱的位置固定，這就要求甩干槽每次動(dòng)作結(jié)束后都停在一個(gè)位置上，變頻器控制動(dòng)作需加裝剎車片和PLC控制的回零功能來(lái)滿足重復(fù)定位，經(jīng)常啟停會(huì)使剎車片磨損較快，經(jīng)常需要更換剎車片，且變頻控制+剎車片控制精度不高，經(jīng)常需要PLC回零調(diào)整，生產(chǎn)效率低。
針對(duì)目前這一狀況，大連安迪數(shù)控技術(shù)有限公司推出了伺服控制解決方案，在某超聲設(shè)備有限公司的清洗設(shè)備的甩干機(jī)構(gòu)中成功應(yīng)用并推廣，該方案采用了ADSD-S23交流同步伺服驅(qū)動(dòng)器、ADSM-S130交流永磁同步伺服電機(jī)，即簡(jiǎn)化了設(shè)備結(jié)構(gòu)，又提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本。
翻料機(jī)設(shè)備圖
設(shè)備結(jié)構(gòu)圖：
二.控制原理
1．硬件方面：
hitech（海泰克）觸摸屏； 三菱PLC； 安迪伺服ADSD-S23-4.0K；交流永磁同步伺服電機(jī) ADSM-S130-230M20DK。
2．接線部分：P+、N+接線如下圖：串聯(lián)1個(gè)2k電阻接外圍24V+；P-、N-及伺服使能信號(hào)接入PLC；外圍有回零信號(hào)接進(jìn)PLC。
3．機(jī)械傳動(dòng)：齒輪帶連接，1:2.8的齒輪比。單位料箱最大負(fù)重：25kg
4．設(shè)備加工動(dòng)作描述：
設(shè)備上電后，甩干槽回原點(diǎn)。到原點(diǎn)后反饋“位置正”信號(hào)給PLC，在到觸摸屏（面板可見(jiàn)）；設(shè)置脈沖頻率，甩干時(shí)間，真空加熱烘干時(shí)間。最大脈沖頻率設(shè)為120000脈沖/秒相當(dāng)于電機(jī)1120r/min；甩干和真空都為120秒。 按下自動(dòng)運(yùn)行，設(shè)備開(kāi)始工作。
如設(shè)備結(jié)構(gòu)圖中示，設(shè)備加工過(guò)程中，內(nèi)部有7個(gè)料箱，5個(gè)做清洗，一個(gè)甩干，一個(gè)真空烘干，由程序控制，每個(gè)料箱在每個(gè)程序周期都會(huì)右移一個(gè)位置。左右各一條傳送帶，為料箱進(jìn)和料箱出，動(dòng)作的開(kāi)始與結(jié)束是通過(guò)光電傳感器感應(yīng)到信號(hào)后，由PLC處理并執(zhí)行。
5．甩干槽的工作過(guò)程：
通過(guò)氣動(dòng)控制，氣動(dòng)懸臂將料箱從清洗槽5提出，像右平移，然后下放至甩干槽，氣動(dòng)懸臂左移脫開(kāi)料箱，上提，離開(kāi)甩干槽，甩干槽蓋推出，開(kāi)始甩干。甩干的加、減速時(shí)間也是由 PLC控制。待甩干時(shí)間到，電機(jī)降速至零速并停止在原點(diǎn)位置（如果不在原點(diǎn)位置，PLC默認(rèn)30秒后，執(zhí)行一次回零動(dòng)作）。待回到原點(diǎn)后，甩干槽蓋拉回，由氣動(dòng)懸臂將料箱送至真空槽。完成一次動(dòng)作。
甩干槽機(jī)械傳動(dòng)部分及回原點(diǎn)檢測(cè)信號(hào) 甩干槽箱內(nèi)
三.伺服系統(tǒng)簡(jiǎn)介
本機(jī)采用的伺服系統(tǒng)為大連安迪數(shù)控技術(shù)有限公司的ADSD-S23系列，驅(qū)動(dòng)單元采用美國(guó)TI公司最新數(shù)字信號(hào)處理器DSP為核心，選用三菱公司工業(yè)級(jí)智能功率模塊（IPM），而且所選IPM的容量比標(biāo)定相同功率的其它國(guó)內(nèi)伺服產(chǎn)品要大一個(gè)等級(jí)，因而具有過(guò)載能力強(qiáng)、抗負(fù)載擾動(dòng)能力強(qiáng)、起動(dòng)力矩大、動(dòng)態(tài)相應(yīng)速度高等特點(diǎn)；支持多種通訊方式，標(biāo)準(zhǔn)全隔離RS485通訊模塊,RS422/RS485,CAN bus或Profibus可選；驅(qū)動(dòng)器將位置控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩控制這三種控制方式合為一體，并且可以進(jìn)行各控制模式的動(dòng)態(tài)切換，使用更加靈活柔性；具備過(guò)速保護(hù)、過(guò)流、過(guò)載、過(guò)熱、主電源過(guò)壓欠壓、編碼器異常、通訊錯(cuò)誤、 PID反饋信號(hào)異常等多種保護(hù)及異常顯示，使控制過(guò)程一目了然。電機(jī)為三相永磁同步伺服電機(jī)，具有三倍過(guò)載能力，3000RPM的額定轉(zhuǎn)速，2500線的編碼器分辨率。
四．參數(shù)設(shè)置：
該設(shè)備選用的伺服規(guī)格為ADSD-S23- 1.5K，伺服電機(jī)規(guī)格為ADSM-S130-150M15DK。具體參數(shù)設(shè)置如下：
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參數(shù)號(hào) |
參數(shù)名稱 |
數(shù)值 |
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b00 |
脈沖輸入形式 |
1 |
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b01 |
控制方式 |
2 |
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b02 |
電子齒輪比分子 |
3 |
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b03 |
電子齒輪比分母 |
2 |
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b10 |
位置比例增益 |
25 |
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b13 |
位置平滑濾波時(shí)間常數(shù) |
10 |
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b36 |
速度比例增益 |
250 |
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b37 |
速度積分時(shí)間常數(shù) |
100 |
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H01 |
CCW 內(nèi)部轉(zhuǎn)矩限制 |
2200 |
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H02 |
CW 內(nèi)部轉(zhuǎn)矩限制 |
E000 |
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Y13 |
電流SCALING系數(shù) |
662 |
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L05 |
電流比例增益?zhèn)?FONT color=#333333>(d軸) |
60 |
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L06 |
電流比例增益?zhèn)?FONT color=#333333>(q軸) |
60 |
五. 總結(jié)
該甩干機(jī)構(gòu)是在變頻控制的基礎(chǔ)上改造為伺服控制，具有節(jié)能效果好；控制精度高；
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