廣東省嘉耀木業(yè)發(fā)展股份有限公司是國(guó)內(nèi)大型刨花板生產(chǎn)企業(yè)之一。其主要生產(chǎn)線采用德國(guó)設(shè)備，電控部分為德國(guó)西門(mén)子產(chǎn)品，伺服驅(qū)動(dòng)器為德國(guó)ATR品牌。刨花板的生產(chǎn)工藝大體分為：原料混合——預(yù)壓——定長(zhǎng)切割——烘干等幾方面。本次BWS-BB伺服主要應(yīng)用在鋪裝皮帶、預(yù)壓和飛鋸上。用以替代原德國(guó)ATR伺服驅(qū)動(dòng)器。本文主要介紹BWS-BB伺服在飛鋸系統(tǒng)中的應(yīng)用。
飛鋸功能同飛剪功能一樣，都是在運(yùn)動(dòng)中對(duì)材料進(jìn)行定長(zhǎng)分切，較之傳統(tǒng)的切割方式飛鋸（飛剪）功能除了可以保證剪切精度以外還大大的提高了生產(chǎn)效率。這是推廣飛鋸（飛剪）系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。
一、BWS-BB伺服簡(jiǎn)介
BWS-BB機(jī)型之追剪專用驅(qū)動(dòng)控制器內(nèi)含自動(dòng)追剪控制功能，適用于化妝品或牙膏軟管押出機(jī)后段之離心刀定長(zhǎng)裁切機(jī)、高頻焊管生產(chǎn)線后段之定長(zhǎng)鋸切機(jī)、斜紋螺旋紙管生產(chǎn)線后段之定長(zhǎng)裁切機(jī)、PVC管或異型材擠出機(jī)生產(chǎn)線后段之定長(zhǎng)鋸切機(jī)、鋼板定長(zhǎng)橫剪機(jī)、填裝/注裝機(jī)、或其它需要隨著工件移動(dòng)之專用加工設(shè)備。
一）、 特點(diǎn)
BWS-BB機(jī)型之驅(qū)動(dòng)器具有以下特點(diǎn)：
1. 運(yùn)動(dòng)控制器與伺服驅(qū)動(dòng)器結(jié)合為一體。
2. 可分別直接控制無(wú)刷伺服或感應(yīng)伺服電機(jī)。
3. 內(nèi)含高性能32位微處理器，及125us動(dòng)態(tài)高速計(jì)算回路。
4. 長(zhǎng)度資料以八位數(shù)設(shè)定（0 ~ 99,999,999 ）可精確至um單位。
5. 可接受最高400Kpps的高速測(cè)長(zhǎng)脈沖信號(hào)（A/B phase，CW/CCW，CK/DIR等類型信號(hào)皆可適用）。
6. 自動(dòng)尋找機(jī)械原點(diǎn)（絕對(duì)坐標(biāo)法）。
7. 以正轉(zhuǎn)寸動(dòng)及反轉(zhuǎn)寸動(dòng)，任意指定機(jī)械原點(diǎn)（相對(duì)坐標(biāo)法）。
8. 自動(dòng)追蹤主線進(jìn)料速度并計(jì)算前置量之S曲線加速功能。
9. 在S曲線加速過(guò)程中，還可作扭力補(bǔ)償措施，可快速同步并減少裁切誤差。
10. 四段S曲線（正轉(zhuǎn)加/減速，反轉(zhuǎn)加/減速）可各別設(shè)定。
11. 可追認(rèn)印刷光標(biāo)點(diǎn)自動(dòng)修正裁切長(zhǎng)度。
12. 提供印刷光標(biāo)點(diǎn)的Mark-Window設(shè)定，增強(qiáng)Mark辨識(shí)能力。
13. 可設(shè)定兩組長(zhǎng)度資料，并可于運(yùn)轉(zhuǎn)中變更設(shè)定值或切換至另一組資料。
14. 具有在線可微量自動(dòng)修正裁切長(zhǎng)度的功能。
15. 具備仿真主線進(jìn)料速度輸入功能，以方便工程人員試車之用。
16. 內(nèi)含人性化的自動(dòng)長(zhǎng)度轉(zhuǎn)換機(jī)能。
17. 內(nèi)含軟件正、逆向運(yùn)轉(zhuǎn)極限保護(hù)設(shè)定功能，并另有獨(dú)立之行程警告設(shè)定功能。
18. 內(nèi)含RS485接口，并提供ModBus(RTU)通信協(xié)議可以直接用人機(jī)界面設(shè)定或由PC，PLC以通信方式設(shè)定長(zhǎng)度資料及各項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)控制參數(shù)。
19. 主動(dòng)的計(jì)算各項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)資料，有利于系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)中的監(jiān)控。
20. 可附加高速ProfiBus Option。
二）、基本系統(tǒng)架構(gòu)
1、 嘉耀木業(yè)發(fā)展股份有限公司飛鋸傳動(dòng)電機(jī)為30KW交流感應(yīng)伺服電機(jī)。
2、 驅(qū)動(dòng)器選用BWS-BBR系列30KW伺服驅(qū)動(dòng)器。
3、 編碼器選用5V線驅(qū)動(dòng)式增量型編碼器，可輸出差動(dòng)信號(hào)。
4、 選用了人機(jī)界面，以便于資料輸入，動(dòng)作切換，系統(tǒng)監(jiān)視。
5、 選用了PLC用以儲(chǔ)存數(shù)據(jù)和發(fā)出控制指令。
以上基本組件構(gòu)成了BWS-BB飛鋸系統(tǒng)最直接、最經(jīng)濟(jì)的控制要求。
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圖表1系統(tǒng)應(yīng)用之基本單線圖 | |
三）、系統(tǒng)運(yùn)行基本曲線和時(shí)序
圖表2 BWS-BB系統(tǒng)基本運(yùn)行速度曲線
圖表3 BWS-BB系統(tǒng)基本運(yùn)行功能時(shí)序之描述
切臺(tái)移動(dòng)速度與加工動(dòng)作之時(shí)序說(shuō)明：
參考上圖中，上下起伏的實(shí)線，清楚的表示出整個(gè)裁切循環(huán)過(guò)程中，切臺(tái)運(yùn)行的速度曲線；而平直的虛線則代表穩(wěn)定的進(jìn)料速度。整個(gè)循環(huán)分成五個(gè)不同的狀態(tài)分析如下：
1. 待機(jī)狀態(tài)：
在一個(gè)循環(huán)開(kāi)始時(shí)，若送料總長(zhǎng)度尚未達(dá)到指定裁切長(zhǎng)度，即屬于待機(jī)狀態(tài)。BWS-BB隨時(shí)偵測(cè)輸入材料之長(zhǎng)度及當(dāng)時(shí)送料速度。采取前置量偵測(cè)法，若長(zhǎng)度到達(dá)前置量，則立刻指揮伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)入追速狀態(tài)。
2. 追速狀態(tài)
送料持續(xù)進(jìn)行，BEC-BB在偵測(cè)輸入材料之長(zhǎng)度及當(dāng)時(shí)送料速度的同時(shí)，并指揮伺服電機(jī)依照S曲線加速至與進(jìn)料速度同步；務(wù)求在進(jìn)入同步速度的瞬間，鋸/切臺(tái)與材料的動(dòng)態(tài)相對(duì)位置已經(jīng)整定完成。接著便進(jìn)入同步狀態(tài)。
3. 同步狀態(tài)
一旦進(jìn)入同步狀態(tài)，BWS-BB立刻送出同步信號(hào)給鋸/切臺(tái)控制機(jī)構(gòu)，要求執(zhí)行切斷動(dòng)作。同時(shí)，BWS-BB依然持續(xù)偵測(cè)進(jìn)料長(zhǎng)度及進(jìn)料速度，隨時(shí)保持鋸/切臺(tái)與材料之間的動(dòng)態(tài)相對(duì)位置永遠(yuǎn)不變；如此才能確保裁切斷面的平整。當(dāng)裁切完成之后，切刀自動(dòng)退出，并發(fā)出裁切完成信號(hào)。BWS-BB接收到本信號(hào)，則不再繼續(xù)維持同步，立刻進(jìn)入減速狀態(tài)。
4. 減速狀態(tài)：
BWS-BB指揮伺服電機(jī)依照S曲線減速直到完全停止。同時(shí)，仍然持續(xù)偵測(cè)并累計(jì)進(jìn)料長(zhǎng)度。一旦伺服電機(jī)完全停止，BWS-BB立刻將鋸/切臺(tái)現(xiàn)在的位置記錄為本次裁切之最遠(yuǎn)行程。接著立刻進(jìn)入回車狀態(tài)。
5. 回車狀態(tài)：
回車過(guò)程中,BWS-BB仍持續(xù)偵測(cè)并累計(jì)進(jìn)料長(zhǎng)度?；剀囃瓿芍笙到y(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，等待下一循環(huán)的開(kāi)始。
二，參數(shù)設(shè)定
1、 基本運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)設(shè)定
*1. 請(qǐng)參考“BWS-BB技術(shù)手冊(cè)”內(nèi)有關(guān)參數(shù)說(shuō)明。
*2. 參考“ModBus（RTU）通信相關(guān)參數(shù)設(shè)定”。
*3. 每次裁切后會(huì)依DIx(121)之狀態(tài)自動(dòng)選擇使用長(zhǎng)度設(shè)定A或B。
2.進(jìn)料源、主速測(cè)量編碼器相關(guān)參數(shù)設(shè)定
3、與追剪臺(tái)相關(guān)特殊參數(shù)設(shè)定
4.DIx輸入端子功能設(shè)定
在參數(shù)設(shè)置和系統(tǒng)調(diào)整中還要注意DOx數(shù)字輸出的特殊功能設(shè)置、ModBus（RTU）通信相關(guān)參數(shù)設(shè)定、BWS-BB系統(tǒng)提供的觀測(cè)參數(shù)的設(shè)定、加速扭力補(bǔ)償?shù)忍厥鈪?shù)的設(shè)置本文不一一贅述。
經(jīng)過(guò)與原系統(tǒng)的配合調(diào)試和對(duì)BWS-BB伺服的參數(shù)調(diào)整，達(dá)到了原德國(guó)ATR伺服驅(qū)動(dòng)器的水平，滿足了客戶的生產(chǎn)工藝要求。據(jù)此結(jié)論：本次應(yīng)用圓滿成功！
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