一、 項目背景

該項目為終端客戶改造項目，采用小車伺服跟蹤鋁棒切斷口，實現(xiàn)小車追蹤輸送鋁棒，以及轉(zhuǎn)矩壓緊鋁棒，變頻器臺鋸切斷鋁棒的設備。

二、 項目要求

鋁棒壓緊：保證壓緊力度根據(jù)實際現(xiàn)場要求材料可調(diào)。

小車同步：保證鋁棒傳送過程中位置精準對應切斷位置。

臺鋸位移：在臺鋸移動過程中速度可根據(jù)實際材料硬度可調(diào)，保證在切割過程中不出現(xiàn)過載導致的報警。

臺鋸切割：在切割前需要快速到達設定頻率，保證切割過程中以設定速度進行切割，不會出現(xiàn)由于速度響應問題導致的蹦鋸齒問題。

三、 硬件配置

匯川設備：

四、 方案說明

本次方案采用匯川中型PLC進行控制，采用方案為使用凸輪追剪功能，鋁材輸送采用變頻器進行控制，其傳送帶上有編碼器進行反饋數(shù)據(jù)作為主軸位置信息來源，當材料切斷位置到達感應觸發(fā)位置后，進入中斷程序進行壓料操作以及觸發(fā)凸輪從軸跟蹤功能進行小車與主軸輸送的位置匹配，當?shù)竭_同步區(qū)后允許臺鋸位移伺服執(zhí)行運動帶動臺鋸進行切割動作，切割完成后臺鋸位置伺服返回初始位置，壓料松開，小車返回初始位置。

五、方案優(yōu)點

（一）硬件優(yōu)勢

（1）高速輸入

匯川中型PLC編碼器高速輸入脈沖頻率高達200K，在滿足效率的情況下，可適當增加編碼器的細分實現(xiàn)精度的提升。

（2）中斷響應

當檢測到切斷位置后，可通過輸入點位的中斷功能立刻進入中斷程序，不受PLC掃描周期影響，匯川中型PLC可支持8路輸入中斷（可自定義中斷點位以及中斷判定方式）。

（3）高速響應

匯川伺服其整定特性可保證其響應時間不超過20ms且能夠快速啟停保證運行中不出現(xiàn)過流報警，變頻器在匹配完成后電機參數(shù)后，能夠保證在短時間內(nèi)實現(xiàn)到達設定頻率，保證臺鋸不蹦齒。

（4）總線優(yōu)勢

匯川中型PLC具有EtherCat總線控制，其高達100M的通訊速率以及可設定EtherCat任務的掃描周期可以實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)傳輸響應以及短時間內(nèi)完成任務要求，其通訊接口的豐富拓展保證了變頻器的485通訊以及與觸摸屏的以太網(wǎng)通訊。

（二）軟件優(yōu)勢

Codkeys：匯川中型PLC基于該平臺打造，功能方面做到穩(wěn)中求勝，在本次項目中需要使用凸輪功能，基于該平臺構(gòu)造的凸輪功能簡單直觀，主軸的多功能選擇實現(xiàn)了可通過脈沖以及總線方式進行替換，節(jié)省時間。

六、現(xiàn)場硬性要求解決方案說明

（一）位置跟蹤

要求在檢測到切斷位置后，在短時間能夠?qū)崿F(xiàn)小車跟隨運動，對于短時間內(nèi)的啟動匯川伺服能夠做到不抖動，不飛車，準確與輸送帶同步到達預定位置。

（二）中斷響應

雖然輸送較慢，但是如果傳感器觸發(fā)在程序中執(zhí)行循環(huán)周期任務將導致不能實時啟動凸輪跟隨導致切割位置出現(xiàn)差錯問題，采用中斷進行參與，減少傳感器濾波的情況下可以做到即刻響應處理。

七、改造后優(yōu)勢

（1）準確性

改造前的設備動態(tài)跟蹤采用控制方式為速比控制方式，即檢測到觸發(fā)機構(gòu)，小車根據(jù)輸送帶以一定速度進行追蹤實現(xiàn)切斷操作，這種情況下無法根據(jù)位置進行實時跟進，并且如果中間出現(xiàn)輸送帶異常停機，小車還會進行運動，導致產(chǎn)品出現(xiàn)瑕疵，改造后采用凸輪位置追隨，以位置進行的從軸跟隨，即便輸送帶中間出現(xiàn)停止問題，也能保證從軸位置對應準確，保證切割準確性。

（2）直觀性

改造前采用速度比例進行調(diào)節(jié)小車與輸送帶的控制，由于鋁棒不一樣，每種規(guī)格的鋁棒輸送帶運輸速度不一致，而且還要考慮加減速時間的情況下，小車的每種規(guī)格速度都需要人為進行設定，采用凸輪進行的控制跟隨，以位置為對應主體，只需要設定位置對應關系，即便鋁棒規(guī)格在變也不需要人為進行參與調(diào)試。

（3）易用性

改造前采用速度比例進行追蹤，對于切割鋁棒點位需要更改傳感器檢測位置，改造后采用電子凸輪的情況下可以直接在HMI進行修改切割點位，方便現(xiàn)場人員進行操作。

責任編輯：tzh