摘 要：臺(tái)達(dá)20PM推出以來，在華北地區(qū)應(yīng)用不多，主要是由于此款運(yùn)動(dòng)控制器是高端運(yùn)動(dòng)控制器，邢臺(tái)軋輥機(jī)客戶是華北地區(qū)在行業(yè)客戶比較有代表性的客戶。本文主要介紹臺(tái)達(dá)DVP-20PM00D運(yùn)動(dòng)控制器在軋輥機(jī)上面的應(yīng)用，闡述軋輥機(jī)工作原理、工藝要求及相關(guān)控制程序概要。

一. 軋輥機(jī)的原理和作用

　　軋輥機(jī)的核心部分，如圖1所示：

圖1 軋輥機(jī)的核心部分

圖2運(yùn)動(dòng)控制器DVP-20PM00D

　　原理和作用就是利用圖1中所示的兩個(gè)鋼輥把鋰電電池的極片壓薄，目的就是提高電池的容量。在兩個(gè)鋼輥的兩側(cè)分別有一個(gè)控制“斜鐵”的伺服電機(jī)。斜鐵的作用就是控制軋輥的位置，然后根據(jù)位置調(diào)整液壓，根據(jù)需要來增加軋輥在極片上面的壓力值。傳統(tǒng)控制方式是采用步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制的，這樣控制精度是不好的，這樣極片上面的壓力完全靠液壓調(diào)整，完全是靠人工經(jīng)驗(yàn)來判斷。

　　實(shí)際上整個(gè)機(jī)器的工作是控制張力的收放卷，關(guān)于收放卷橫張力控制部分采用臺(tái)達(dá)BW系列變頻器我們已經(jīng)測(cè)試成功，詳細(xì)資料請(qǐng)參看前面已有相關(guān)文章，本文著重介紹20PM的應(yīng)用部分。客戶選擇20PM的原因就是因?yàn)?0PM是專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊，這塊模塊不但同時(shí)可以控制雙伺服，而且有雙手搖輪輸入，并且模塊本體還帶有8入8出的數(shù)字量控制點(diǎn)等諸多因素，這樣可以大幅度提升產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力。

　　臺(tái)達(dá)DVP-20PM00D是一款專用運(yùn)動(dòng)控制型PLC，采用高速雙CPU結(jié)構(gòu)形式，利用獨(dú)立CPU處理運(yùn)動(dòng)控制算法，可以很好地實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)軌跡控制、邏輯動(dòng)作控制，直線/圓弧插補(bǔ)控制，并且可以接入手搖輪，高速脈沖輸出可以達(dá)到500KHZ，可以作為主機(jī)也可以作為從機(jī)，靈活性更高，見圖2。

　　整個(gè)設(shè)備的要點(diǎn)技術(shù)指標(biāo)：(1)保持極片在收卷的過程中保持張力恒定。

　　(2)保證斜鐵走位的準(zhǔn)確，壓力給定的準(zhǔn)確。

　　(3)最高線速度為30米/分，最低線速度為0米/分。

二. 電氣部分的配置

　　控制器：DVP16EH00T2

　　擴(kuò)展模塊：DVP-20PM00D，DVP04AD-H2，DVP04DA-H2，DVP08SN

　　人機(jī)界面：DOP-A10THTD

　　系統(tǒng)圖如3所示：

圖3 系統(tǒng)圖

圖4

　　控制器DVP16EH00T2主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)從站模塊的控制，通過自身的數(shù)字量的點(diǎn)和20PM所帶的數(shù)字量點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)收卷、放卷、報(bào)警、整機(jī)啟動(dòng)、整機(jī)停止、切邊、糾偏控制器等多個(gè)點(diǎn)的控制。20PM完成對(duì)兩軸伺服的精確控制，模擬量模塊是實(shí)現(xiàn)液壓部分電壓信號(hào)的采集，然后通過PLC處理后再輸出控制，如圖4。

　　其中主牽引的轉(zhuǎn)動(dòng)是采用臺(tái)達(dá)VFD370B43B的作為主牽引使用。通過變頻器的DFM數(shù)字頻率輸出，通過PLC里面的SPD指令，來采集變頻器的工作頻率，然后在程序里面轉(zhuǎn)換成單位為“米/分鐘”的數(shù)據(jù)從而達(dá)到在人機(jī)界面上面的顯示，如圖5黑色筐內(nèi)部分

圖5

　　程序部分如圖6：

圖6

　　整個(gè)設(shè)備在正式生產(chǎn)運(yùn)行的時(shí)候是必須對(duì)電池極片進(jìn)行測(cè)量的，對(duì)此采用一個(gè)0.1米/脈沖的類似編碼器的計(jì)米器，安裝在張力浮動(dòng)輥上面，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)量長(zhǎng)度，接線方式如圖7：

圖7

圖8

　　計(jì)米器程序如下：見圖8

　　20PM的接線圖和柜內(nèi)接線圖片如圖9：

　　20PM20，見圖9

圖9

　　20PM的初始化和部分程序見圖10：

圖10

　　地址定義見表1：

　　表1

　　在設(shè)備的傳動(dòng)側(cè)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)2臺(tái)伺服的聯(lián)動(dòng)控制和單獨(dú)控制，暫時(shí)客戶由于經(jīng)費(fèi)原因暫時(shí)沒有使用手搖輪，在后續(xù)機(jī)型當(dāng)中會(huì)把手搖輪加上去，這樣單獨(dú)控制會(huì)更加簡(jiǎn)單。伺服的行走距離可以通過觸摸屏上面進(jìn)行設(shè)置，可以通過觸摸屏顯示當(dāng)前行走距離，可以顯示當(dāng)速度，可以通過“歸零”按鈕實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)伺服的回原點(diǎn)控制?？梢酝ㄟ^配方功能把伺服的一些參數(shù)提前寫入到觸摸屏里面，隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整。觸摸屏的界面如圖11：

圖11

　　程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于熟悉產(chǎn)品控制重點(diǎn)，在軟件方面要充分理解20PM里面的特殊寄存器和CR特殊寄存器之間的關(guān)系，這一點(diǎn)在剛剛接觸20PM運(yùn)動(dòng)控制模塊的時(shí)候會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)的問題。在程序設(shè)計(jì)的難點(diǎn)主要集中在“主程序”、“副程序”、“運(yùn)動(dòng)副程序”三者之間的關(guān)系，否則會(huì)出現(xiàn)不能正?？刂频默F(xiàn)象。對(duì)于這一點(diǎn)，必須認(rèn)真參看使用說明書。

三. 結(jié)束語(yǔ)

　　目前該系統(tǒng)已正式投產(chǎn)使用，客戶已經(jīng)提供給深圳比亞迪公司1套，其余4套正在生產(chǎn)中。此外，DVP20PM00D不僅在這個(gè)行業(yè)有應(yīng)用，在其他機(jī)床行業(yè)完全有能力適應(yīng)復(fù)雜的要求，這些行業(yè)例如：手機(jī)生產(chǎn)線的涂膠機(jī)，包裝機(jī)行業(yè)中的飛剪，機(jī)床行業(yè)中的飛鋸，印刷機(jī)行業(yè)中的電子軸裁切及套印，紡機(jī)行業(yè)中的精密絡(luò)筒繞線等等。