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上海津信變頻器有限公司
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閱讀：651發布時間：2013-7-15
The development of tray arranging machinebased on Delta PLC、HMI and servo system
摘要：臺達具有完備的工控產品線，本文就基于臺達PLC、HMI和伺服驅動器的排盤機的開發過程加以詳細論述。
關鍵詞：排盤機 臺達
Abstract:Delta has a very completed product line. This article describes the development of tray arranging machine whit Delta PLC、HMI and servo system
Keywords:Tray arranging machineDelta
引言：排盤機是食品自動化生產線中的重要組成設備，它將已經成形的月餅、包子等食品按照設置好的行數和列數，均勻的排布到標準規格的金屬托盤中，以便進行烘焙或加熱等后續生產工序。
一、 工作過程
排盤機的主要機械動作如下圖所示：
其中：
1.推盤動作：由步進電機驅動鏈條，鏈條上有金屬板，可將托盤推動一定長度的縱向距離。
2.落餅動作：由B2伺服驅動，經過減速機和鏈條傳動，帶動整個輸送帶橫向移動，系統中的輸送帶電機是勻速運行的，因此可以根據落餅電眼（反射式光電傳感器）的信號加上適當的延時，控制落餅的時機。
3.由于輸送帶和托盤之間有一定的高度差，為了減小月餅等下墜導致的變形或彈跳，輸送帶的末端設置有斜坡，由氣缸控制其抬起與放下。
二、 主要電氣部件配置
臺達 DVP-32ES00T2 PLC *1
臺達 DOP-B07S411 人機屏 *1
臺達 B2伺服驅動器 *1
RisenScr RC2273步進電機驅動器 *1
PLC和HMI通過RS485接口進行通信，PLC通過發出脈沖和方向信號控制伺服驅動器和步進電機驅動器，并接收伺服的報警反饋信號。
三、 開發過程：
1. 伺服驅動器的參數確定：
ES2的向伺服發送脈沖信號的CH0（Y0，Y1）可輸出的zui大脈沖頻率為100KHz，綜合考慮實際控制精度要求和PLC的脈沖輸出能力，需要對伺服驅動器設置電子齒輪。將P1-44（電子齒輪分子）設置為128，P1-45（電子齒輪分母）設置為1。這樣伺服馬達每轉所對應的脈沖數=160000/128=1250。伺服馬達的傳動包括減速機、齒輪和鏈條。減速機的減速比為7.5，齒輪的齒數為26，每節鏈條長度為
每毫米位移所對應的脈沖數 = = 28.392
精度能夠滿足要求。
2. 步進驅動器參數的確定：
步進電機通過齒輪、鏈條傳動進行推盤動作。齒輪的齒數為13，每節鏈條長度為
每毫米位移所對應的脈沖數 = = 1.211
很明顯這樣無法保證足夠的精度，嘗試提高步進驅動器分度為3000（3000 Pulse/round），則
每毫米位移所對應的脈沖數 = = 18.181
這樣的控制精度可以滿足要求。
3. 設計中遇到的其它問題：
①在試運行的過程中，發現在推盤速度設置較快的情況下，推盤的精度仍然無法保證，經過觀察發現，由于托盤只有鏈條上的金屬板推動，再并無其它固定措施，當推盤就位時，PLC立刻停止輸出脈沖，步進電機立刻停止動作，但托盤由于慣性還會繼續向前滑動一小段距離。為了消除這種現象，采用附帶加減速脈沖的PLSR命令發送脈沖，其中的S3參數（加減速時間）設置為K500（500Ms），使得此問題得到了很好的改善。
②由于沒有設置實體急停按鈕，在程序中加入了暫停功能，按下“暫停”后，機器的所有動作都將停止，由用戶通過點擊“復位”或“啟動”來選擇回到初始狀態還是繼續運行。同樣是利用上面所述的三個線圈，“暫停”和“啟動”分別對應置位這三個線圈和復位這三個線圈的功能。但其中另外加入了一個輔助線圈，防止在試用期過期的情況下，仍可通過“啟動”按鈕使三個線圈復位而運轉機器。
程序結構如下圖所示：
其中S10、S20、S30分別是落餅動作、推盤動作和落盤動作的初始步，在需要的時候通過對相應線圈的置位來啟動相應功能，在動作完成后將相應的動作完成標志線圈置位，從而使動作協調有序，這樣做的另外一個好處就是程序清晰明了，便于編程和調試。
四、 結束語：
現場實際運行過程中，設備運行平穩。系統調試也十分簡單易行，而且設備成本也更低，得到客戶的*。
[1] DVP_ES2操作手冊（程序篇）. DVP-1039710-04. 中達電通股份有限公司
[2] ASDA-B2 應用技術手冊. ASDA-B2_M_SC_20110425. 中達電通股份有限公司
聲明：
本文版權為上海津信變頻器有限公司所有，如需轉載請注明出處。
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[1] DVP_ES2操作手冊（程序篇）. DVP-1039710-04. 中達電通股份有限公司
[2] ASDA-B2 應用技術手冊. ASDA-B2_M_SC_20110425. 中達電通股份有限公司
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