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   【摘要】在浙江臺州地區(qū)，晶振切割機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，且該設(shè)備為專機(jī)，市場容量一定，各廠家為了早日搶占市場，獲取更大的利潤，在加工設(shè)備及自動化程度上下了不少的工夫，從而使加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量得到了提升。全自動晶振切割機(jī)作為切割加工所需的設(shè)備由此應(yīng)運(yùn)而生。本文介紹了臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品在晶振切割機(jī)的應(yīng)用。

  【關(guān)鍵詞】伺服；變頻器；PLC；人機(jī)界面

   1 控制系統(tǒng)的組成

   臺達(dá)伺服：ASD-A2023MA兩臺，ASD-B0123MA一臺，ASD-B04123MA一臺；

   臺達(dá)變頻器：VFD00212LA；

   臺達(dá)PLC: DVP28SV兩臺，DVP16SP一臺；

   臺達(dá)人機(jī): DOP-A57THTD一臺；

   臺達(dá)電源: DTC1000一臺。

   2 工作原理及控制要求

   （1）DVP28SV具有4路高速脈沖輸出（200kHz），兩軸插補(bǔ)指令，并具有16k Steps的程序內(nèi)存，可連接SA/SX/SC/SS/SV全系列擴(kuò)展機(jī)，包含數(shù)字輸入/輸出（最大輸入/輸出擴(kuò)充點(diǎn)數(shù)可達(dá)512點(diǎn)），模擬模塊（A/D、D/A轉(zhuǎn)換及溫控單元）及新型高速擴(kuò)充等各類機(jī)型，可滿足各種應(yīng)用場合，并且體積小，安裝容易；

   （2）利用臺達(dá)ASD-A2023MA伺服整定時間低于1ms，速度頻寬達(dá)450Hz，低速運(yùn)轉(zhuǎn)特性好，在1rpm 速度命令下，一整圈的實際誤差最多只有0.5%，空載從-3000rpm～3000rpm的加速時間10ms的高速DSP性能實現(xiàn)高速控制；

    （3）兩臺ASD-A2023MA伺服是分別用來控制切割機(jī)的放線和收線，一臺ASD-B0123MA伺服控制收線時繞線的來回擺動，另一臺ASD-B0123MA控制機(jī)臺送料的垂直升降，要求切割機(jī)收放線轉(zhuǎn)子運(yùn)動的速度同步，滿足高速切割的要求，通過PLC及侍服達(dá)到控制要求；

   （4）變頻器主要用來控制排線電機(jī)及冷卻液電機(jī)運(yùn)行速度，保持該設(shè)備恒速穩(wěn)定運(yùn)行。

   3 硬件框架圖

   PLC控制點(diǎn)位系統(tǒng)接線圖如圖1所示。

                 
                                             圖1 PLC控制點(diǎn)位系統(tǒng)接線圖

  主軸侍服控制接線圖如圖2所示。

                   
                                           圖2 主軸侍服控制接線圖


  放線侍服控制系統(tǒng)接線圖如圖3所示。

                    
                                    圖3 放線侍服控制系統(tǒng)接線圖


  收線侍服控制系統(tǒng)接線圖如圖4所示。

                     
                                      圖4 收線侍服控制系統(tǒng)接線圖


  升降侍服控制系統(tǒng)接線圖如圖5所示。

              
                                       圖5 升降侍服控制系統(tǒng)接線圖


  動力控制系統(tǒng)接線圖如圖6所示。

                
                                 圖6 動力控制系統(tǒng)接線圖

   4 系統(tǒng)特點(diǎn)及功能

   （1）晶體管輸出模塊的選用，能提高整個系統(tǒng)的響應(yīng)性能，且對頻繁動作的機(jī)器壽命有保障；

   （2）非常友好的人機(jī)界面，操作簡單易學(xué)；機(jī)器出現(xiàn)故障，有報警信息彈出；

   （3）整個系統(tǒng)排列緊湊，省去很多繼電器與按鍵，用戶維護(hù)起來簡單、方便；

   （4）B系列變頻器的選用，保證主軸在高速和低速時都能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

  5 主要參數(shù)計算

   伺服進(jìn)給頻率（Hz）= 進(jìn)給設(shè)定速度（mm/s)/絲桿螺距（mm)*10000*電子齒輪比

   變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)頻率（Hz）= 設(shè)定速度（轉(zhuǎn)/分）*5000（Hz)/480（轉(zhuǎn)/分）

  6 主要參數(shù)

  主要參數(shù)設(shè)置如表1、表2所示。

                                      表1 變頻器參數(shù)設(shè)置
        

                                  表2 伺服參數(shù)設(shè)置  
 
             

   7 結(jié)論

   經(jīng)過實際測試，以上控制方案已成功實現(xiàn)晶振切割機(jī)控制工藝方面的要求，達(dá)到切割速度高、精度好，整機(jī)已經(jīng)得到客戶的認(rèn)可。通過與使用國外知名品牌元件的控制設(shè)備相比，在保證性能上一致的前提下，加工效率比其提高1/3，成本上也有大幅降低。

  作者簡介：

   王志榮：出生于1979年9月26號，畢業(yè)于江西理工大數(shù)控技術(shù)專業(yè)，08年進(jìn)入中達(dá)電通股份有限公司從事應(yīng)用工程師一職，主要負(fù)責(zé)產(chǎn)品的技術(shù)應(yīng)用工作，現(xiàn)任中達(dá)電通股份有限公司高級銷售工程師，主要從事產(chǎn)品市場推廣及渠道管理等工作，具有豐富的技術(shù)應(yīng)用及市場銷售管理經(jīng)驗。