CAN總線(xiàn)多軸系統解決方案在絲網(wǎng)商標印刷機上的應用

3、印花工位控制

印花工位的控制是整個(gè)控制系統的核心，分為色標電機控制和刮刀電機控制兩部分，控制要求即是在前一個(gè)色印刷完成后，本工位如何通過(guò)色標來(lái)檢查誤差，然后把這個(gè)誤差傳輸到刮刀電機，由刮刀電機來(lái)補償這個(gè)誤差，由此來(lái)實(shí)現準確的套色。

a) 色標補償電機控制：

色標補償電機的控制采用絕對定位模式和3模式來(lái)完成，在拖膜完成后，PLC通過(guò)CAN總線(xiàn)發(fā)送PDO命令到色標伺服驅動(dòng)器，然后色標伺服驅動(dòng)器即控制誤差補償步進(jìn)電機以絕對定位的方式運行到目標位置，然后自動(dòng)切換成3模式返回，返回過(guò)程中檢查到色標，即停止運行，同時(shí)記錄下誤差；

b) 刮刀電機控制：

刮刀電機的控制采用絕對定位模式，刮刀長(cháng)度、刮刀速度均通過(guò)CAN傳送給伺服驅動(dòng)器。刮刀目標位置由色標補償伺服驅動(dòng)器把檢測到的誤差通過(guò)CAN總線(xiàn)傳遞給刮刀伺服，然后由刮刀伺服自動(dòng)計算出電機運行目標位置，這個(gè)計算過(guò)程直接由工位上的兩臺伺服完成，無(wú)需PLC參與計算。刮板動(dòng)作的開(kāi)始與停止均通過(guò)PLC發(fā)送PDO來(lái)實(shí)現；

c) 刮板氣缸控制：

刮板氣缸的啟動(dòng)和停止通過(guò)PLC來(lái)完成，但氣缸的狀態(tài)則由伺服驅動(dòng)器自身所帶DI接收，然后通過(guò)CAN傳送給PLC；

4、系統每個(gè)印花工位控制流程圖

所有工位均刮刀動(dòng)作均完成

PDO1：拖膜伺服走完定長(cháng)后，需要給每個(gè)工位的色標電機啟動(dòng)運行信號，發(fā)送內容為0X6041、0X2170，色標伺服收到信息后則觸發(fā)SEQUENCE(伺服內部程序段，ED伺服內部可編寫(xiě)256段程序)進(jìn)入查找色標狀態(tài)；

PDO2：色標伺服在找到色標后，把實(shí)際位置和輸入狀態(tài)發(fā)送到刮刀伺服驅動(dòng)器（即當前位置值 0X6063、輸入端狀態(tài)（0X2170），刮刀伺服通過(guò)接收0X6063并計算得到所實(shí)際的誤差值，再在刮刀電機目標位置上加上該誤差，得到新的刮刀電機的目標位置；而0X2170的作用是觸發(fā)刮刀電機進(jìn)入刮刀工作模式；當然0X2170也可以通過(guò)硬件方式實(shí)現，即色標電機找到色標后，輸出一個(gè)OUT信號，再把這個(gè)OUT信號連接到刮刀電機的輸入端，通過(guò)輸入端去觸發(fā)一個(gè)SEQUENCE使電機進(jìn)入刮刀模式；

5 CAN總線(xiàn)解決方案為客戶(hù)帶來(lái)的直接好處：

b) 采用總線(xiàn)控制方式，由伺服直接通過(guò)PDO進(jìn)行交換，減少了PLC之間的數據交換時(shí)間，系統循環(huán)時(shí)間大幅降低，生產(chǎn)效率得到大幅提高，比以前采用多PLC的方式提高20%；

c) 印刷精度比以前提高1倍；

d) 采用遠程I/O，極大的減少了系統布線(xiàn)，降低了系統故障率；

e) 系統擴展能力大幅增強，可以很方便增加印刷工位；

f) 開(kāi)放式系統，客戶(hù)可以根據自身需求來(lái)更換系統部件；

g) 總線(xiàn)式結構、智能式伺服驅動(dòng)器，可以很方便監控系統各個(gè)工位的運行狀態(tài)；

6 CAN總線(xiàn)解決方案比傳統方案的優(yōu)勢:

a) 效率更高、速度更快：采用數字伺服控制控制、驅動(dòng)技術(shù)，伺服能夠工作在加速、運速、減速三種模式下；由于采用總線(xiàn)，系統的協(xié)調性更好，減去了很多中間數據傳輸環(huán)節，從而極大的提高了印刷速度；

b) 實(shí)時(shí)性更強：由于采用CAN總線(xiàn)通訊，通訊波特率能夠高達1M，因此系統的實(shí)時(shí)響應能力得到了很大的提升，主站與各個(gè)工位之間數據通訊更流暢、更及時(shí)；

c) 減少工作量：整個(gè)系統采用一個(gè)主PLC控制，PLC只需要把所要傳輸的數據發(fā)送到總線(xiàn)上，每個(gè)工位的從站（伺服驅動(dòng)器）會(huì )自動(dòng)接收所需要的數據并自動(dòng)進(jìn)行處理，因此極大的減少了工程的編程和維護量；

d) 便于系統擴展：采用了CAN總線(xiàn)方案，系統中所有設備均連接到總線(xiàn)上，由主PLC進(jìn)行調度，如果不需要某個(gè)工位或者要添加一個(gè)工位，那么只需把工位上的伺服驅動(dòng)器折掉或連接到總線(xiàn)上，而不需添加別的任何控制設備，程序的改動(dòng)量也很少，從而有效地減少客戶(hù)開(kāi)支；

e) 節約成本：省去了各個(gè)工位的控制器及其他相關(guān)設備，因此系統的成本得到了有效降低，同時(shí)PLC具有以太網(wǎng)、電話(huà)線(xiàn)接口，可以遠程診斷和維護，堅信系統維護成本；

f) 可靠性增強：CAN總線(xiàn)具有強大的容錯、監控、錯誤處理能力，可以很輕易的發(fā)現問(wèn)題的所在，并能自動(dòng)處理出現的各種故障并及時(shí)顯示各個(gè)節點(diǎn)所出現的報警信息，如果其中一個(gè)節點(diǎn)出現問(wèn)題，只需更換該節點(diǎn)即可；

g) 網(wǎng)絡(luò )化管理：PLC具有以太網(wǎng)接口，可以接入上層管理網(wǎng)絡(luò )（比如ERP），實(shí)現管理層對現場(chǎng)設備的監控，可以根據生產(chǎn)線(xiàn)情況安排生產(chǎn)調度，進(jìn)而實(shí)現清晰和有效的計劃管理；

h) 控制更靈活：ED系列驅動(dòng)器是智能化伺服驅動(dòng)器，具有很強的可編程能力，并具有DI/DO，是一個(gè)帶PLC功能的伺服驅動(dòng)器，可以滿(mǎn)足一些小型場(chǎng)合的應用，一些I/O點(diǎn)可以直接接入驅動(dòng)器進(jìn)行處理，而不需PLC參與，為系統節省了大量I/O點(diǎn)；

i) 開(kāi)放及模塊化的系統設計，確保投資價(jià)值：該系統采用當前最流行的控制方式，可以保證技術(shù)長(cháng)期不過(guò)時(shí)，開(kāi)發(fā)和模塊化設計保證系統可以任意擴展并實(shí)時(shí)升級，從而可以確保贏(yíng)得長(cháng)期收益，最終確保投資價(jià)值；