信捷伺服在自动金属圆锯机的使用

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1、信捷伺服系统在自动金属圆锯机的使用济南李兴庆摘要：本公司受客户委托，将其四年前销售给客户的一台MC325FA型自动金属圆锯机由改造成数控伺服送料系统的机器。笔者根据客户的要求，对一些零部件重新设计、制造，以及对电控系统进行重新设计、布线。经试机及正式投入使用，其速度及精度完全达到且超过客户的要求。关键词：信倢伺服台达PLC数控改造人机界面引言随着我国工业自动化进程步伐加快及劳动力成本的加大，和客户对工件的要求提高，企业对一些老旧设备进行自动化改造以提高加工精度及效率，从而降低成本及提升利润空间，

2、就成了首选。MC325FA型自动金属圆锯机是一种具有气缸送料送料机构，由人工设定工件长度，人为计算送料次数，自动送料及切断的金属切割设备。本次改造是在客户正在使用的机台基础上，改造成数控伺服送料系统，工件长度由人工设定改为数值输入，送料改造成完成后其送料精度、速度以及效率将得到很大的提高。如下图如示，本机改造成之前的整机（图1）及送料机构(图2)如下：图1改造前机器图2改适前送料机构本机出厂的送料精度为±0.1mm，一次最大送料长度为750mm，最多可连续送料三次。但随着使用时间的逐渐的延长，以

3、及气动元器件的老化，特别是送料气缸密封件的磨损及老化，其送料精度将得不到保证，且会出现送料时长时短的问题，为此该机将做如下改造：一、电器系统原电路图见下页如示（见图3）图3原电路原理图由于该使用的PLC型号为：FX0S-20MR,为继电器输出形式，不适用于伺服控制使用，在经过功能与价格比较后，最后选择了性价比较高的台达公司生产的DVP-EH3系列的PLC。该款PLC具有以下特点：高速脉冲输出、支持4组200KHz的硬件高速计数器、多种运动控制指令，以达到高速精确定位控制功能、具有直线/圆弧运动控

4、制功能。我们选用了这一系列的一款DVP20EH00T3型PLC，这是一款具有12个输入及8个输出，且内建了两轴运动控制功能正好适用于本机的改造。人机界面选用了台湾威纶公司生产TK6070（7＂）型触摸屏。伺服电机我们选用了由无锡信捷电气股份有限公司生产的一款伺服系统。其电机型号为MS-110ST-M04030-21P2，驱动器型号为DS2-21P5。此伺服额定功率1.2KW，额定输出转矩4N·m，峰值转矩可达12N·m，额定转速3000转/分，支持位置控制、速度控制、转矩控制，具有高性能、配置灵

5、活、高响应频率、接口简单、高精度定位等优点，且价格适中，应用于这种开环控制的数控设备中具有比较高的性价比。选择好了PLC，便可以定义输入输出点的功能，然后绘制电气控制原理图，选择好元器件后，绘制电气安装图。同时需改造的机械部件经设计完成后，便可以进行安装了。1、PLC的I/O定义X1:紧急停止Y0:送料轴PLSX2:自动启动/停止Y1:送料轴DIR（注1)X3:机头下限（进刀限）Y2:锯片电机运行X4:机头上限（退刀限）Y3:主夹模松开（注2）X5:送料前限Y4:送料模松开（注3）X6:送料后限

6、Y6:机头下降（注4）X7:无料停机信号X10:送料轴原点X11:锯片电机过载信号X12:伺服电机报警信号2、绘制电气原理图（见图4，后附）3、编写PLC程序及人机界面程序客户的控制要求为：送料值输入精度为0.01mm，送料长度最长在4米以内，每一根工件最多可设定5段不同送料长度，且5段长度可自动转换，即第一段完成后可自动时行第二段的工作，每一段送料长度及数量可单独设定，且每段锯切数量即可单独计数又要累计总数，每段的累计数量可以单独清零。应客户的要求，编写PLC程序、人机界面程序的大概思路如下：

7、1）使用绝对位置控制伺服电机，这样只要在调试时设置好伺服原点及原点至后限的最大长度后，客户无需再进行下一步的设定，减少操作者的输入错误及操作失误。2）最大送料长度为9999.99mm，操作者只需输入送料长度，其它的将由PLC自动计算出来，无需操作者计算选择送料次数。3）计数到达及检测至无料时，在进行最后一次完成后自动停机。4）锯切时间可在人机界面上显示，便于操作者确定进刀速度，以减少锯片因锯切速度调节不当造成锯片的损坏。5）当操作者输入错误及操作没有按照操作流程进行操作时，能够自动判断错误并在人

8、机界面上显示出来。6）人机界面设置手动模式、自动模式（仅能进行自动运行监控，不能进行数据输入）、定尺长度、I/O检测（便于维修人员根据PLC的I/O的信号进行故障判断），以及只有技术人员才能进入的机器参数设定页面。7）定尺长度可两位小数输入。8）完成客户要求的其它事项。4、威纶人机界面的编写各个控制画面如下如示（图5至图15）为了调试PLC程序的方便，特意人机界面与PLC之间采用RS-4852W的通讯方式，而台达PLC本身自带此通讯口，PLC本身的8孔母头的通讯口就可以空出来调试程序使用了。而人