CAN

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技術頻道

CAN總線多軸系統(tǒng)解決方案在絲網(wǎng)商標印刷機上的應用

CAN總線多軸系統(tǒng)解決方案在絲網(wǎng)商標印 刷機上的應用

關鍵詞:CAN、伺服

一、 設備圖片

二、 以前方案電氣框圖

a) 方案缺點:

i. 通訊速度慢、響應不及時:采用485通訊方式,由于目前設備較長(8色機長度達到40米),要贏得穩(wěn)定的通訊,必須使用較低的通訊速率,因此整套系統(tǒng)響應比較慢;

ii. 編程量大:系統(tǒng)中采用了多臺PLC,而PLC之間的數(shù)據(jù)交換必須通過編程來完成,每個PLC均要進行獨立的編程操作,因此給編程、維護造成了大量的工作量;

iii. 印刷速度慢、效率低:一個工作流程中各個工位與主PLC間交換數(shù)據(jù)的次數(shù)多,系統(tǒng)在交換數(shù)據(jù)上花費了太多時間,造成了系統(tǒng)效率低下,印刷速度提不上去;

iv. 升級能力不足:由于系統(tǒng)的印花數(shù)跟控制器有關,如果想增加新的花色還需要購買新的控制器和相關附件,因此增加了系統(tǒng)的改造成本;同時系統(tǒng)使用的主PLC也屬于小型PLC,如果新增工位,必然會對系統(tǒng)的整體性能產(chǎn)生較大影響,因此不利于系統(tǒng)的升級換代;

v. 系統(tǒng)成本高:每一個工位使用單獨的PLC進行控制,增加了系統(tǒng)成本;

vi. 接線眾多,距離長,抗干擾能力差;

三、 CAN總線解決方案電氣框圖

四、 每個工位的操作面板

* 印刷左移:控制伺服電機帶動印刷臂左移

* 印刷右移:控制伺服電機帶動印刷臂移

* 追色左移:控制色標電機帶動色標左移

* 追色右移:控制色標電機帶動色標右移

4個按鈕開關信號均直接接入伺服驅(qū)動器。

五、 印花工位控制

a) 色標補償電機控制:

i. 色標補償電機的控制采用絕對定位模式和3模式來完成,在拖膜完成后,誤差補償電機以絕對定位的方式運行到目標位置,然后自動切換成3模式返回,返回過程中檢查到色標,即停止運行,同時記錄下誤差;

b) 刮板氣缸控制:

i. 刮板氣缸的啟動和停止通過PLC來完成,但氣缸的狀態(tài)則由伺服驅(qū)動器自身所帶DI接收,然后通過CAN傳送給PLC

c) 刮刀電機控制:

i. 刮刀電機的控制采用絕對定位模式,刮刀長度、刮刀速度均通過CAN傳送給伺服驅(qū)動器。刮刀目標位置由色標補償伺服驅(qū)動器把檢測到的誤差通過CAN總線傳遞給刮刀伺服,然后由刮刀伺服計算出電機運行目標位置,這個計算過程直接由工位上的兩臺伺服完成,無需PLC參與計算。刮板動作的開始與停止均通過PDO來判斷;

六、 系統(tǒng)每個工位控制流程圖

七、 CAN總線解決方案為客戶帶來的直接好處:

a) 采用總線控制方式,減小了眾多處理環(huán)節(jié),系統(tǒng)循環(huán)時間大幅降低,生產(chǎn)效率大幅得到提高,比以前采用多PLC的方式提高20%

b) 印刷精度比以前提高1倍;

c) 采用遠程I/O,極大的減少了系統(tǒng)布線,降低了系統(tǒng)故障率;

d) 系統(tǒng)擴展能力大幅增強,可以很方便增加印刷工位;

e) 開放式系統(tǒng),客戶可以根據(jù)自身需求來更換系統(tǒng)部件;

f) 總線式結(jié)構、智能式伺服驅(qū)動器,可以很方便監(jiān)控系統(tǒng)各個工位的運行狀態(tài);

八、 CAN總線解決方案比傳統(tǒng)方案的優(yōu)勢:

a) 效率更高、速度更快:采用數(shù)字伺服控制控制、驅(qū)動技術,伺服能夠工作在加速、運速、減速三種模式下;由于采用總線,系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性更好,減去了很多中間數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié),從而極大的提高了印刷速度;

b) 實時性更強:由于采用CAN總線通訊,通訊波特率能夠高達1M,因此系統(tǒng)的實時響應能力得到了很大的提升,主站與各個工位之間數(shù)據(jù)通訊更流暢、更及時;

c) 減少工作量:整個系統(tǒng)采用一個主PLC控制,PLC只需要把所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)發(fā)送到總線上,每個工位的從站(伺服驅(qū)動器)會自動接收所需要的數(shù)據(jù)并自動進行處理,因此極大的減少了工程的編程和維護量;

d) 便于系統(tǒng)擴展:采用了CAN總線方案,系統(tǒng)中所有設備均連接到總線上,由主PLC進行調(diào)度,如果不需要某個工位或者要添加一個工位,那么只需把工位上的伺服驅(qū)動器折掉或連接到總線上,而不需添加別的任何控制設備,程序的改動量也很少,從而有效地減少客戶開支

e) 節(jié)約成本:省去了各個工位的控制器及其他相關設備,因此系統(tǒng)的成本得到了有效降低,同時PLC具有以太網(wǎng)、電話線接口,可以遠程診斷和維護,堅信系統(tǒng)維護成本;

f) 可靠性增強:CAN總線具有強大的容錯、監(jiān)控、錯誤處理能力,可以很輕易的發(fā)現(xiàn)問題的所在,并能自動處理出現(xiàn)的各種故障并及時顯示各個節(jié)點所出現(xiàn)的報警信息,如果其中一個節(jié)點出現(xiàn)問題,只需更換該節(jié)點即可;

g) 網(wǎng)絡化管理:PLC具有以太網(wǎng)接口,可以接入上層管理網(wǎng)絡(比如ERP),實現(xiàn)管理層對現(xiàn)場設備的監(jiān)控,可以根據(jù)生產(chǎn)線情況安排生產(chǎn)調(diào)度,進而實現(xiàn)清晰和有效的計劃管理;

h) 控制更靈活:ED系列驅(qū)動器是智能化伺服驅(qū)動器,具有很強的可編程能力,并具有DI/DO,是一個帶PLC功能的伺服驅(qū)動器,可以滿足一些小型場合的應用,一些I/O點可以直接接入驅(qū)動器進行處理,而不需PLC參與,為系統(tǒng)節(jié)省了大量I/O點;

i) 開放及模塊化的系統(tǒng)設計,確保投資價值:該系統(tǒng)采用當前最流行的控制方式,可以保證技術長期不過時,開發(fā)和模塊化設計保證系統(tǒng)可以任意擴展并實時升級,從而可以確保贏得長期收益,最終確保投資價值;

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