基于simotiond的编码器切换技术在木板横截锯中的应用

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1、第37卷第8期林业机械与木工设备Vo137No.82009年8月FORESTRYMACHINERY&WOODWORKINGEQUIPMENTAug.2009推广应用基于SIMOTIOND的编码器切换技术在木板横截锯中的应用奚家星，丁庆新※，赵宏林，张仕民，孙广斌，李小春（中国石油大学（北京）机电工程学院，北京102249）摘要：介绍了木板横截锯锯切区的工艺流程，分析其锯切控制难点。为解决这一难点问题，应用了基于SIMOTIOND的编码器切换技术，并阐述了该技术的实现过程。关键词：木板横截锯；编码器切换；SIMOTION中

2、图分类号：TP271文献标识码：A文章编号：1001-4462（2009）08-0038-03ApplicationofSIMOTIOND-basedSwitchingTechnologyofanEncoderinBoardCross-cut-offSawsXIJia-xing,DINGQing-xin※,ZHAOHong-lin,ZHANGShi-min,SUNGuang-bin,LIXiao-chun（CollegeofElectromechanicalEngineering,ChinaUniversityofPet

3、roleum（Beijing）,Beijing102249,China）Abstract：Thetechnologyprocessofaboardcross-cut-offsawisintroducedandthecontroldifficultyisanalyzed.IMOTIOND-basedswitchingtechnologyofanencoderisappliedinordertosolvetheproblemandtherealizationprocessofthetechnologyisstated.Key

4、words：boardcross-cut-offsaw;encoderswitching;SIMOTION木板横截锯是对木板材进行纵向优化、横向截断的大型木工锯切全自动设备，其不仅具有普通手工截断锯的横向截断功能，而且还具有优选、统计及调度等功能，可大幅度提高木板出材率和生产效率，并实现木板横截产品的精确统计。在配料加工工序中，使用木板横截锯可满足工厂大规模生产的需求，解决工厂配料过程中生产效率低、浪费严重及管理困难等问题。木板横截锯机械动作多，各部分运动复杂，锯切精度高，因此对控制系统的要求非常严格。由于传统的接1木

5、板横截锯锯切区工艺流程如图1所示，木板由传送皮带送至锯切区，当木板到达光电传感器1时，压轮1压下，使木板随着驱动轮运动；木板到达光电传感器2时，压轮2压下，伺服电机位置归零，然后运行定位程序使木板的端头与锯切口对齐，压轮3压下；这时电机根据预先设定的锯切清单运行相应的长度后定位，并抬起锯片，随着木板末端离开各个压轮（压轮相应抬起），即完成对当前木板的锯切加工，电机回到空转速度，等待加工下一块木板。外部编码器光电传感器2压轮（数个）触器、继电器和逻辑元件等控制方式故障率高，智能化程序低，所以必须采用新型的运动控制系统才能达

6、到设计要求。本文介绍基于SIMOTION运动控制平台的编码器切换技术在木板横截锯中的应用。收稿日期：2009－03－10*通讯作者：丁庆新，教授，主要研究方向为机械设计及其锯片进料轮光电传感器木板伺服电机图1木板横截锯锯切区工艺流程示意图理论第8期奚家星，等：基于SIMOTIOND的编码器切换技术在木板横截锯中的应用392木板横截锯锯切区控制要求由上述工艺流程可知，木板的定位精度直接影响木板横截锯的锯切精度，而木板在锯切台上随驱动轮前进时由于存在打滑现象，使木板的长度定位存在误差。为了解决这个问题，我们创新采用了

7、编码器切换技术，即在压轮3上加装一个外部编码器，当木板端头到达锯切口时，将电机的内部编码器切换至外部编码器。这样就能消除木板打滑对其定位的影响，保证木板定位准确。当木板被锯切完毕离开外部编码器时，再将电机的外部编码器切换回内部编码器，以防电机过流停机。3系统硬件组成在运动控制领域，一般的电机驱动器均可提供丰富的运动控制功能，但逻辑控制和复杂运算功能却相当弱，虽然传统的PLC提供了全面的逻辑控制功能，但又很难具备运动控制的全部功能。传统的应用方式是将PLC和伺服控制器配合使用，但这种方式又存在高速数据传输、数据同步和精确控

8、制等方面的问题。西门子公司推出的新一代运动控制平台SIMOTION是专为运动控制起主导作用的机器而设计的，其集成了逻辑控制与运动控制等功能，可独立完成传统的PLC加电机调速器的所有功能，主要应用于控制要求复杂、控制速度快、要求运动精确的场合。SIMOTIOND是基于SINAMICSS120驱动平台的驱动系统，其具有强