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摘要:利用科瑞特自動化DMC110A運動控制器對步進電機控制的高效加速、高速運行、高精準的定位功能,實現送料系統的定位需求;利用DMC110A運動控制器的寄存器器指令、運算指令及可視參數輸入模式,實現了送料系統靈活更改參數的需求;利用DMC110A運動控制器靈活的IO口指令,實現了送料系統自動化加工的輸入檢測、輸出控制的需求;利用DMC110A控制器開放的顯示指令,實現了設備運行時狀態信息的顯示需求。
關鍵詞:
DMC110A運動控制器 步進電機 定長送料 科瑞特自動化;
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1. 引言
實際的工業自動化生產過程中,隨處可見大量的涉及定長送料并加工的設備:早期的設備主要以機械定位為主,例如利用控制汽缸的有效行程實現定位,特點是:原理簡單、設備成本及維護成本低,但最大的缺點就是精度不高、一致性差,目前以逐步淘汰;當前用的比較多的是以PLC或自制單板系統,控制步進電機實現,基本可以解決定位精度問題,但以PLC實現時,長度參數或動作延時等參數改變及調整時,幾乎很難在現場實現,如果在系統中再加入“文本顯示”,一方面增加了太多的成本,另一方面,開發難度也加大;以單板系統實現時,參數修改等人機交互固然可以設計進去,但開發費用大、開發周期長,并且系統的穩定性、可靠性也需要經過長時間的考驗;并且由于都不是專業的運動控制系統,當需要提升送料效率時,也會遇到諸多難題;因此,選擇一個專業的運動控制系統,對于中小規模的設備廠商來講,將是最合適的選擇。
2. DMC110A控制器簡介
科瑞特自動化DMC110A運動控制器采用高性能“CPU+FPGA”主控,系統資源豐富、功能強大、使用簡單:
- 24K存儲空間:支持1024個參數,
- IO接口充足:16個輸入、8個輸出,邏輯關系在程序中確定,功能可完全自定義;
- 高速高性能:支持100KHz脈沖頻率,標準的梯形加速曲線;
- 人機交互便捷:內嵌鍵盤模塊、128×64點陣液晶顯示,提供顯示指令,用戶可靈活控制顯示;
- 高性能內核模塊:系統提供一套完整的指令系統,支持用戶進行便捷的二次編程,對于非標數控系統,完全優越于G代碼編程;
- 編程方便:可在PC機編程下載用戶程序,或在鍵盤上直接編程;
3. 應用DMC110A的系統分析
相比較PLC編程或其他非專業的運動控制系統,如何控制步進電機快速高效的實現定長啟停,將始終是軟件開發的難點,并且經常被開發人員所忽視。往往是系統功能基本實現時,才發現控制步進電機運轉只能保證以較低的速度運行,速度提高,步進電機就會出現丟步的現象:而把這種現象的原因都歸咎與電機力距不夠,或驅動器性能不好。再加上需要在電機運轉精度上反復驗證、更改算法,結果很自然的延長了項目開發周期,或誤了產品訂單、或喪失了市場良機。
相反,作為專業型的DMC系列運動控制器,科瑞特自動化集數年的運動控制經驗,專注與運動控制理論與實踐,解決以上問題就顯得易如反掌:簡單的速度指令可以靈活、精確的控制步進電機的起始速度、加速時間、最高速度(算法就勿勞控制器使用者費心);簡單的運動指令,可以可靠、精準地控制步進電機旋轉的角度(送料長度與電機旋轉角度成正比);簡單方便的顯示指令、及幾種參數設置模式,可以便捷的實現人機交互:例如各種參數設置、顯示運行狀態及產品加工信息。
首先根據整機系統特性,計算出系統的脈沖系數,即:對應于步進電機設定好的細分、絲桿螺距,控制器發多少脈沖,系統運行單位長度(mm)。脈沖系數可以為小數。規定寄存器S1為脈沖系數。
規定設備要求的定長數值為寄存器S2;(長度單位,例如毫米,可以為小數);
規定速度參數為:起始速度(S10),加速時間(S11),最高速度(S12)
規定動作參數為:汽缸延時(S13)