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DMC110A運(yùn)動(dòng)控制器在送料系統(tǒng)中的應(yīng)用 
(發(fā)布日期:2011-9-21 14:29:16) 來(lái)源:科瑞特
 
   

DMC110A運(yùn)動(dòng)控制器在送料系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘要:利用科瑞特自動(dòng)化DMC110A運(yùn)動(dòng)控制器對(duì)步進(jìn)電機(jī)控制的高效加速、高速運(yùn)行、高精準(zhǔn)的定位功能,實(shí)現(xiàn)送料系統(tǒng)的定位需求;利用DMC110A運(yùn)動(dòng)控制器的寄存器器指令、運(yùn)算指令及可視參數(shù)輸入模式,實(shí)現(xiàn)了送料系統(tǒng)靈活更改參數(shù)的需求;利用DMC110A運(yùn)動(dòng)控制器靈活的IO口指令,實(shí)現(xiàn)了送料系統(tǒng)自動(dòng)化加工的輸入檢測(cè)、輸出控制的需求;利用DMC110A控制器開放的顯示指令,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備運(yùn)行時(shí)狀態(tài)信息的顯示需求。

  關(guān)鍵詞: DMC110A運(yùn)動(dòng)控制器 步進(jìn)電機(jī) 定長(zhǎng)送料 科瑞特自動(dòng)化; 

  1.   引言

  實(shí)際的工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中,隨處可見大量的涉及定長(zhǎng)送料并加工的設(shè)備:早期的設(shè)備主要以機(jī)械定位為主,例如利用控制汽缸的有效行程實(shí)現(xiàn)定位,特點(diǎn)是:原理簡(jiǎn)單、設(shè)備成本及維護(hù)成本低,但最大的缺點(diǎn)就是精度不高、一致性差,目前以逐步淘汰;當(dāng)前用的比較多的是以PLC或自制單板系統(tǒng),控制步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn),基本可以解決定位精度問題,但以PLC實(shí)現(xiàn)時(shí),長(zhǎng)度參數(shù)或動(dòng)作延時(shí)等參數(shù)改變及調(diào)整時(shí),幾乎很難在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn),如果在系統(tǒng)中再加入文本顯示,一方面增加了太多的成本,另一方面,開發(fā)難度也加大;以單板系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí),參數(shù)修改等人機(jī)交互固然可以設(shè)計(jì)進(jìn)去,但開發(fā)費(fèi)用大、開發(fā)周期長(zhǎng),并且系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性也需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的考驗(yàn);并且由于都不是專業(yè)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),當(dāng)需要提升送料效率時(shí),也會(huì)遇到諸多難題;因此,選擇一個(gè)專業(yè)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),對(duì)于中小規(guī)模的設(shè)備廠商來(lái)講,將是最合適的選擇。

  2.   DMC110A控制器簡(jiǎn)介

  科瑞特自動(dòng)化DMC110A運(yùn)動(dòng)控制器采用高性能“CPU+FPGA”主控,系統(tǒng)資源豐富、功能強(qiáng)大、使用簡(jiǎn)單:

  24K存儲(chǔ)空間:支持1024個(gè)參數(shù), 

  IO接口充足:16個(gè)輸入、8個(gè)輸出,邏輯關(guān)系在程序中確定,功能可完全自定義; 

  高速高性能:支持100KHz脈沖頻率,標(biāo)準(zhǔn)的梯形加速曲線; 

  人機(jī)交互便捷:內(nèi)嵌鍵盤模塊、128×64點(diǎn)陣液晶顯示,提供顯示指令,用戶可靈活控制顯示; 

  高性能內(nèi)核模塊:系統(tǒng)提供一套完整的指令系統(tǒng),支持用戶進(jìn)行便捷的二次編程,對(duì)于非標(biāo)數(shù)控系統(tǒng),完全優(yōu)越于G代碼編程; 

  編程方便:可在PC機(jī)編程下載用戶程序,或在鍵盤上直接編程;

  3.   應(yīng)用DMC110A的系統(tǒng)分析

  相比較PLC編程或其他非專業(yè)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),如何控制步進(jìn)電機(jī)快速高效的實(shí)現(xiàn)定長(zhǎng)啟停,將始終是軟件開發(fā)的難點(diǎn),并且經(jīng)常被開發(fā)人員所忽視。往往是系統(tǒng)功能基本實(shí)現(xiàn)時(shí),才發(fā)現(xiàn)控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)只能保證以較低的速度運(yùn)行,速度提高,步進(jìn)電機(jī)就會(huì)出現(xiàn)丟步的現(xiàn)象:而把這種現(xiàn)象的原因都?xì)w咎與電機(jī)力距不夠,或驅(qū)動(dòng)器性能不好。再加上需要在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)精度上反復(fù)驗(yàn)證、更改算法,結(jié)果很自然的延長(zhǎng)了項(xiàng)目開發(fā)周期,或誤了產(chǎn)品訂單、或喪失了市場(chǎng)良機(jī)。

         相反,作為專業(yè)型的DMC系列運(yùn)動(dòng)控制器,科瑞特自動(dòng)化集數(shù)年的運(yùn)動(dòng)控制經(jīng)驗(yàn),專注與運(yùn)動(dòng)控制理論與實(shí)踐,解決以上問題就顯得易如反掌:簡(jiǎn)單的速度指令可以靈活、精確的控制步進(jìn)電機(jī)的起始速度、加速時(shí)間、最高速度(算法就勿勞控制器使用者費(fèi)心);簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)指令,可以可靠、精準(zhǔn)地控制步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度(送料長(zhǎng)度與電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度成正比);簡(jiǎn)單方便的顯示指令、及幾種參數(shù)設(shè)置模式,可以便捷的實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互:例如各種參數(shù)設(shè)置、顯示運(yùn)行狀態(tài)及產(chǎn)品加工信息。

  首先根據(jù)整機(jī)系統(tǒng)特性,計(jì)算出系統(tǒng)的脈沖系數(shù),即:對(duì)應(yīng)于步進(jìn)電機(jī)設(shè)定好的細(xì)分、絲桿螺距,控制器發(fā)多少脈沖,系統(tǒng)運(yùn)行單位長(zhǎng)度(mm)。脈沖系數(shù)可以為小數(shù)。規(guī)定寄存器S1為脈沖系數(shù)。

  規(guī)定設(shè)備要求的定長(zhǎng)數(shù)值為寄存器S2;(長(zhǎng)度單位,例如毫米,可以為小數(shù))

  規(guī)定速度參數(shù)為:起始速度(S10),加速時(shí)間(S11,最高速度(S12

  規(guī)定動(dòng)作參數(shù)為:汽缸延時(shí)(S13

  4.   設(shè)定長(zhǎng)度控制功能的實(shí)現(xiàn)

  速度指令:SPEEDM0201      變量值格式速度參數(shù)設(shè)置

  說(shuō)明:1.該指令對(duì)其后的運(yùn)動(dòng)有效;

           2.速度曲線為標(biāo)準(zhǔn)梯形加速;

           3.參數(shù)單位為脈沖頻率,最低速度>1,最高速度<100000,加速時(shí)間越小(參見加速時(shí)間設(shè)置指令),其速度曲線越陡峭;

  運(yùn)動(dòng)指令:DRVIM /0115       相對(duì)地址/變量值單軸運(yùn)動(dòng)

  說(shuō)明:指令執(zhí)行時(shí),受控目標(biāo)將沿單軸方向,移動(dòng)#dataS#1)個(gè)脈沖數(shù)。

      相關(guān)指令實(shí)現(xiàn):

                FMOVM F0,S2

                FMULM F0,S1

                FMOVM M0,F0

                SPEEDM S10,S11,S12

                DRVIM M0

                PAUSE          ”

  5.   參數(shù)設(shè)置的實(shí)現(xiàn)

  系統(tǒng)需要設(shè)置的參數(shù)共有6個(gè):送料長(zhǎng)度(S2起始速度(S10),加速時(shí)間(S11,最高速度(S12),汽缸延時(shí)(S13),脈沖系數(shù)(S1);

  脈沖系數(shù)由于為設(shè)備固有參數(shù),一般不會(huì)輕易改變,并且防止意外修改,因此規(guī)定在有密碼包含的參數(shù)設(shè)置模式中設(shè)置或更改。

  其它參數(shù)可能比較頻繁的需要改動(dòng),因此在可視參數(shù)設(shè)置模式中設(shè)置或更改;

  制作可視參數(shù)液晶畫面:

  將這兩個(gè)液晶畫面分別下載至控制器參數(shù)畫面‘0’、‘1’,并分別設(shè)置對(duì)應(yīng)的寄存器序號(hào)為S2S10、S11、S12(參數(shù)畫面0)S13S20、S20、S20(參數(shù)畫面1)。

  使用:控制器待機(jī)狀態(tài)下,按“Par”,即可進(jìn)入可視參數(shù)設(shè)置模式,可以對(duì)五個(gè)可視參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

  在控制器待機(jī)狀態(tài)下,按“Mode”,按“2”,輸入密碼“******”,即可進(jìn)入密碼保護(hù)參數(shù)設(shè)置模式,在此模式下可以對(duì)所以參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,在本實(shí)例中,可以對(duì)S1:脈沖系數(shù)進(jìn)行設(shè)置;

  6.   狀態(tài)信息顯示的實(shí)現(xiàn)

  一般情況下,設(shè)備運(yùn)行需要顯示的信息主要有:送料長(zhǎng)度、運(yùn)行速度、加工數(shù)量、提示待機(jī)或工作中。制作以下圖片:

  將這兩個(gè)圖片分別下載至控制器狀態(tài)畫面‘0’‘1’;

  顯示指令: DISPLAY #data1, #data2, #data3 / #data1, S#2, #data3

  說(shuō)明:調(diào)用顯示指令,用于顯示程序運(yùn)行中用戶想要看到的信息。

  #data1:顯示格式;#data2S#2:顯示內(nèi)容;#data3:顯示位置。

  顯示格式:“0”顯示整屏(DISPLAY 0,X,0);可以整屏顯示4屏界面“X=03”;

  “1”固定格式顯示坐標(biāo)值(DISPLAY 1,0,0);

  “2”固定格式顯示加工(完成)次數(shù)(DISPLAY 2,S#2,0);加工次數(shù)可以設(shè)置為M0M15中的某個(gè)M型變量用戶需要在程序的循環(huán)中用加一指令來(lái)維護(hù);

  “4”顯示4個(gè)狀態(tài)界面的某個(gè)單元內(nèi)容(32個(gè)單元之一)(DISPLAY 4, #data2,#data3);

  “6”在顯示界面的“47”位置,顯示S/M型參數(shù)的數(shù)值(DISPLAY 6,S#2,#data3);

  “9”清屏(DISPLAY 9,0,0)。

  相關(guān)指令實(shí)現(xiàn):

         DISPLAY 0,0,0

         DISPLAY 6,M1,5

         DISPLAY 6,S2,6

         DISPLAY 6,S12,7

  WAIT0:   JNB WAIT0,I0

         DISPLAY 4,8,4

         INC M1

         ……       ”

  7.   效果及結(jié)論

  筆者已在珠三角地區(qū)使用科瑞特自動(dòng)化DMC110A運(yùn)動(dòng)控制器完成了多例實(shí)踐應(yīng)用,總體來(lái)說(shuō):項(xiàng)目完成周期短,充分發(fā)揮了步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)有特性,系統(tǒng)工作可靠、外觀大方、性價(jià)比極高,設(shè)備制造廠商可以將主要精力集中在提升機(jī)械性能上,相比PLC或單板系統(tǒng)來(lái)講,優(yōu)勢(shì)極為明顯。

  因此,極具推廣價(jià)值。

  8.   參考文獻(xiàn)

  【1】 《CRT-DMC手冊(cè)》:深圳市科瑞特自動(dòng)化產(chǎn)品手冊(cè)

作者  張偉:  13927404633

 
深圳科瑞特自動(dòng)化有限公司
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