一．概述

    在包裝機械，伺服電機多是用來拖動物料進行定位，常規的做法是用測量尺測量物料上圖案的規格長度，然后根據測量的數據才能進行定長控制。有的時候，這一步驟非常麻煩 （如貼標機），為了簡化這一步驟，我們應用了設備上面的現有元器件，通過博瑋BWS伺服內部元件運算測出標帶的長度。
    該項目，為華北某制藥設備廠的一個藥瓶貼標機貼標控制部分，項目實施過程中，充分利用了博瑋BWS伺服的計算器、比較器、定時器、內部表格參數和計數器等功能，故介紹給大家，使大家能更加熟悉和應用我們的產品。
　　
    二．系統分析

    貼標機貼標部分工作原理圖如下：

標帶示意圖：

圖2：標帶示意圖

    測量工作原理：

    BWS伺服電機牽引標帶前進的過程中，標帶就在U型傳感器中移動，通過標帶和標縫的透光度不一樣，傳感器感應標簽信號。貼標原理為：感應到標縫到標帶的邊沿后，電機牽引標帶走定長，如圖1中標注的長度a （手動對好標帶分離的位置，傳感器和標帶的對應位置如上圖所示）。由于傳感器的光源有一定的發散性，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該長度測量。
    基于控制機理要知道如圖所示長度a，從圖中我們知道a和b分別是一個標帶和標縫長度，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，首先將電機當前位置值2存入變量Var1，然后讓伺服以一個極低的速度牽引標帶，到了3號位置（由U型傳感器感應）將電機位置值存入變量Var2，到了4號位置存入Var3，最后根據這3個值計算出a，這樣伺服每次貼標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

    系統電氣框架圖如下：

圖3：電氣框架圖

    說明：該貼標機設備的控制系統主要為“伺服”＋“觸摸屏”，伺服不但起到驅動器的作用，同時也承擔著方案中控制器的功能，相比較原有方案，省略了PLC，簡化了系統結構。
　　
    四．軟件編程及說明

    輸入端子分配調用如下:

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

    說明：把當前標帶（圖2）中“2”位置對應的電機位置值寫入到驅動器內部地址2D000020中存儲。
    Sequence 2程序：

    說明：電機低速運行，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用，在貼標正常工作時屏蔽，在進行測量標長時有效）
    Sequence 3程序說明：

    Sequence 3說明：電機拖動標帶低速運行，把標簽傳感器第1次檢測到的位置（圖2中“3”位置）寫入內部表格地址（2D010020）。同時對計數器0的計數值加1，在本段程序中最后一行調用了比較器0（Comparator 0），比較器0的設置如下，比較器判斷計數器內的值（21900220）=2時調用Sequence 4，而21900220是用于保存標簽傳感器（PNP）的下降沿信號次數（也就是邊沿位置寫入次數），21900220＝1，說明檢測到圖2中對應的“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”為驅動器內用于保存批量數據的一塊地址區域，類似于一個數組，共有256個連續地址用于存儲數據。將數據保存到該地址區域，需要利用“21B0”這個對象， 每寫入1次，該對象指向的地址（用于保存數據的地址）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，為了測量標帶長，只需要保存3次“60630020”的值，一旦完成，將跳轉到Sequence 4。
　　
    比較器編程如下圖：

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

    說明：對計數器清零，對采集到的位置數據進行計算。利用計算器元件0（Calculator 0）的復制（Copy）功能，將“2D000020”中的值設置為“減數”。
    Sequence 5程序：

    說明：利用計算器的減法功能，把標帶示意圖位置3 （保存在0x2D010020地址內）對應的值減去位置2（保存在0x2D000120地址內）對應的值，結果為“b”長度。由于減法計算需要計算時間，故這里應用了一個定時器延時進入下一次計算。
    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“目標位置”），每次貼標時當檢測到“1”的位置后將轉入1個相對定位，定位長度為“a”值，從而實現貼標的要求。Sequence A為用于相對定位的程序。

    五．人機界面編程

    說明：畫面簡單，操作方便，直接實現觸摸屏對博瑋BWS伺服的操控，完成貼標的參數設置和動作控制。
　　
    六．總結

    本系統通過sequence編程和博瑋BWS伺服內部多個元件的功能配合成功的實現了標帶相關控制長度的測量，達到了預期的結果。也去除了原有系統需要測試大量標長才能測試出數據的缺點，減少了對標帶的浪費。同時也簡化了客戶的操作，方便了客戶的操作。