德國博世力士樂伺服驅動器在高速開卷線上的應用
前言：本文介紹一種高速板材開卷方案，實際生產控制精度0.5mm內,最高送料速度達120m/min，廣氾應用在國內各大高速開卷生產線中，控制靈活，操作簡單。
正文：隨著科技的發展，時代的需要，數字伺服系統因其響應速度極快、精度極高，控制靈活方便而得到了社會的廣氾關注，德國博世力士樂（Bosch Rexroth）DKC**系列伺服驅動器是一種高精度、高速度全數字型的智能伺服驅動器，在印刷包裝、紡織機械、沖壓剪切等技術上得到了廣氾應用。
DKC**系列伺服驅動器提供了一種柔性、開放和通用的的系統解決方案，具有帶模擬量和並口、PROFIBUS等總線接口的經濟型驅動器——ECODRIVE智能伺服驅動器，最難能可貴的是伺服驅動器除了本身的SIS協議外還給用戶開放了標準的ASCII通訊協議，從而為用戶靈活的使用第三方PLC或控制器提供了極大的方便。也進一步降低了成本和減少了開發人員的難度。ECODRIVE智能伺服驅動器可以與松下FP0、FP∑、FP2和 三菱，西門子等第三方PLC通過ASCII碼通訊，也可以與用戶自己設計的單板機控制器通過RS232/485通訊修改伺服參數。下面我們以高速定長裁剪為例來介紹德國博世力士樂伺服驅動器與第三方PLC通訊的應用，下圖是一個簡單的定長裁剪示例：
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上例中，板料經過粗校直和精校直后，由測量輪直接將長度信號經第二編碼輪接口將位置信號反饋給伺服驅動器，與預先保存的位置塊長度比較，當位置到達時，伺服驅動器通過I/O接口板輸出位置到達信號並停止送料，PLC接收到位置到達信號后只執行簡單的裁剪堆垛等邏輯動作，因位置處理不經過PLC而直接在伺服驅動器內部運算從而大大提高了系統的反應速度和精度。對於伺服中一些機械參數我們可以通過調試軟件DRIVETOP進行簡單的設置，畫面如下,左圖；DRIVETOP調試軟件還可以對控制環進行簡單的最優化設置：如右下圖示。
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***德國REXROTH伺服數控系統在鋁帶板材飛剪系統中的應用***
鋁帶板材飛剪控制系統是鋁帶材橫切機中的主要控制部分，它在保証切刀和機列其它設備及板材速度同步配合的情況下，將平動中的帶材按要求的定長進行高精度的剪切。德國REXROTH伺服數控系統將飛剪控制技術複雜問題簡單化，該系統已廣氾應用於鍍鋅板、彩板、鋁板等開卷線上的高精度剪切中。
系統技術性能參數：
最高機列速度：120m/min、剪切長度：300-7500mm、剪切誤差:小於0.5mm
電氣控制系統組成：
德國REXROTH伺服飛剪系統由人機界面BTV04、伺服驅動器DKC01.3，交流伺服電機MKD090B和FLP運動控制卡組成；並應用伺服驅動器自帶的兩路模擬量之一來控制進料牽引變頻器。系統基本組成如下左圖所示： A、人機界面（BTV04）具有9個機械控制鍵和7個用戶可編程按鈕，用戶可編寫簡單的界面程序或引用標準界面程序，通過RS232或RS485直接與伺服通訊進行操作； B、伺服驅動器可自動獲取伺服電機參數進行最優化設置，具有多種控制方式和四組模擬量信號（兩入兩出），與FLP運動控制卡一起構成數控伺服飛剪系統，該系統具有3個獨立執行的數控任務和簡捷的數控剪切指令。 C、變頻器用於進料牽引電機，調節其速度即可改變整機速度，伺服電機控制的刀架根據測量輪編碼器反饋的速度自動與材料同步，進行剪切。下右圖為一個簡單的飛剪示意圖：
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主程序說明系統初始化 HOM 1 ；系統回零
CMM 1 00 01 1 0 ；主軸凸輪模式
CLG 1 10.000 ；系統加速路徑
CSY 1 2 2 2 00.00.0 ；開啟飛剪功能
Loop LAL 1 V600 I0.00.6 ；飛剪指令（V600為產品長度變量）
AKN Axis_Synchron. 1 ；確認刀架與材料同步
JSR Tools ；跳轉到剪切子程序
LAE 1 ；結束同步
PSA 1 +0.000 999 ；快速返回零點
JMP Loop
TOOLS AEA Q0.01 1 ；切刀下切
AKN I0.01. 1 ；切刀下限位
AEA Q0.01 0 ；切刀抬起
AKN I0.01. 0 ；切刀上限位
RTS ；返回主程序
控制系統特點
A、 控制系統簡單方便，易學易用；
B、 不需要外加PLC，直接應用伺服自帶的I/O作邏輯控制
C、 主程序為數控指令，執行速度極快，從而在根本上保証了控制精度；
D、 系統集成化程度高，大大地減少了現場電纜及接線工作，同時系統的可靠性也得到較大提高；
E、 多任務同時執行的特點，在線更改機列速度或剪切長度，不影響正常剪切。
F、 剪切產品的長度範圍寬，在剪切較短產品時，系統會自動調整進料速度，從而保証系統的穩定性。
結束語
飛剪控制系統不僅大大提高了生產的速度同時也提高了產品質量；開發出簡單易用高精度的飛剪控制系統一直是運動控制中的一個難點，德國REXROTH伺服飛剪系統克服了繁雜的PLC程序設計，在當今“時間就是金錢，質量就是生命”的科技社會中具有極大的市場推廣價值。
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