鋁材追剪工藝生產線全自動總線改造項目

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，實現小車追蹤輸送鋁棒，以及轉矩壓緊鋁棒，變頻器臺鋸切斷鋁棒的設備

二、 項目要求

鋁棒壓緊：保證壓緊力度根據實際現場要求材料可調

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實際材料硬度可調，保證在切割過程中不出現過載導致的報警。

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、 方案拓撲圖

五、 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據作為主軸位置信息來源，當材料切斷位置到達感應觸發位置后，進入中斷程序進行壓料操作以及觸發凸輪從軸跟蹤功能進行小車與主軸輸送的位置匹配，當到達同步區后允許臺鋸位移伺服執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

六、方案優點

（一）硬件優勢

（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過流報警，變頻器在匹配完成后電機參數后，能夠保證在短時間內實現到達設定頻率，保證臺鋸不蹦齒。

（4）總線優勢

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實時數據傳輸響應以及短時間內完成任務要求，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通訊

（二）軟件優勢

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

七、現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，在短時間能夠實現小車跟隨運動，對于短時間內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在程序中執行循環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。

八、改造后優勢

（1）準確性

改造前的設備動態跟蹤采用控制方式為速比控制方式，即檢測到觸發機構，小車根據輸送帶以一定速度進行追蹤實現切斷操作，這種情況下無法根據位置進行實時跟進，并且如果中間出現輸送帶異常停機，小車還會進行運動，導致產品出現瑕疵,，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節小車與輸送帶的控制，由于鋁棒不一樣，每種規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，即便鋁棒規格在變也不需要人為進行參與調試

（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，方便現場人員進行操作