絲網(wǎng)印刷的CAN總線多軸系統(tǒng)方案

　　方案簡(jiǎn)介
　　附表為系統(tǒng)配置表。

　　每個(gè)工位的操作面板
　　如圖4所示的工位操作面板，其中：

　　印刷左移：控制伺服電機(jī)帶動(dòng)印刷臂左移
　　印刷右移：控制伺服電機(jī)帶動(dòng)印刷臂右移
　　追色左移：控制色標(biāo)電機(jī)帶動(dòng)色標(biāo)左移
　　追色右移：控制色標(biāo)電機(jī)帶動(dòng)色標(biāo)右移
　　這4個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)信號(hào)均直接接入ed伺服驅(qū)動(dòng)器，通過(guò)在伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部對(duì)這4個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行編程，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服電機(jī)的控制，不需plc在發(fā)送任何信號(hào)，為plc節(jié)省了資源。另外ed系列伺服驅(qū)動(dòng)器可以通過(guò)數(shù)字輸入接口進(jìn)行位置、速度、扭矩控制的功能：最多可以存儲(chǔ)256段包含位置、速度、加速度等控制指令的運(yùn)動(dòng)控制程序，可通過(guò)多達(dá)8個(gè)的數(shù)字輸入信號(hào)選擇執(zhí)行不同的運(yùn)動(dòng)控制程序，另外ed系列伺服還具有兩個(gè)可編程設(shè)定的數(shù)字輸出反饋信號(hào)，可以通過(guò)這兩個(gè)信號(hào)去控制汽缸等外部裝置。
　　印花工位控制
　　印花工位的控制是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，分為色標(biāo)電機(jī)控制和刮刀電機(jī)控制兩部分，控制要求即是在前一個(gè)色印刷完成后，本工位如何通過(guò)色標(biāo)來(lái)檢查誤差，然后把這個(gè)誤差傳輸?shù)焦蔚峨姍C(jī)，由刮刀電機(jī)來(lái)補(bǔ)償這個(gè)誤差，由此來(lái)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的套色。
　　色標(biāo)補(bǔ)償電機(jī)控制
　　色標(biāo)補(bǔ)償電機(jī)的控制采用絕對(duì)定位模式和3模式來(lái)完成，在拖膜完成后，plc通過(guò)can總線發(fā)送pdo命令到色標(biāo)伺服驅(qū)動(dòng)器，然后色標(biāo)伺服驅(qū)動(dòng)器即控制誤差補(bǔ)償步進(jìn)電機(jī)以絕對(duì)定位的方式運(yùn)行到目標(biāo)位置，然后自動(dòng)切換成3模式返回，返回過(guò)程中檢查到色標(biāo)，即停止運(yùn)行，同時(shí)記錄下誤差。
　　刮刀電機(jī)控制
　　刮刀電機(jī)的控制采用絕對(duì)定位模式，刮刀長(zhǎng)度、刮刀速度均通過(guò)can傳送給伺服驅(qū)動(dòng)器。刮刀目標(biāo)位置由色標(biāo)補(bǔ)償伺服驅(qū)動(dòng)器把檢測(cè)到的誤差通過(guò)can總線傳遞給刮刀伺服，然后由刮刀伺服自動(dòng)計(jì)算出電機(jī)運(yùn)行目標(biāo)位置，這個(gè)計(jì)算過(guò)程直接由工位上的兩臺(tái)伺服完成，無(wú)需plc參與計(jì)算。刮板動(dòng)作的開(kāi)始與停止均通過(guò)plc發(fā)送pdo來(lái)實(shí)現(xiàn)。
　　刮板氣缸控制
　　刮板氣缸的啟動(dòng)和停止通過(guò)plc來(lái)完成，但氣缸的狀態(tài)則由伺服驅(qū)動(dòng)器自身所帶di接收，然后通過(guò)can傳送給plc。
　　印花工位控制流程
　　圖5為系統(tǒng)每個(gè)印花工位控制流程圖。

　　pdo1：拖膜伺服走完定長(zhǎng)后，需要給每個(gè)工位的色標(biāo)電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行信號(hào)，發(fā)送內(nèi)容為0x6041、0x2170，色標(biāo)伺服收到信息后則觸發(fā)sequence（伺服內(nèi)部程序段，ed伺服內(nèi)部可編寫256段程序）進(jìn)入查找色標(biāo)狀態(tài)；
　　pdo2：色標(biāo)伺服在找到色標(biāo)后，把實(shí)際位置和輸入狀態(tài)發(fā)送到刮刀伺服驅(qū)動(dòng)器（即當(dāng)前位置值0x6063、輸入端狀態(tài)（0x2170），刮刀伺服通過(guò)接收0x6063并計(jì)算得到所實(shí)際的誤差值，再在刮刀電機(jī)目標(biāo)位置上加上該誤差，得到新的刮刀電機(jī)的目標(biāo)位置；而0x2170的作用是觸發(fā)刮刀電機(jī)進(jìn)入刮刀工作模式；當(dāng)然0x2170也可以通過(guò)硬件方式實(shí)現(xiàn)，即色標(biāo)電機(jī)找到色標(biāo)后，輸出一個(gè)out信號(hào)，再把這個(gè)out信號(hào)連接到刮刀電機(jī)的輸入端，通過(guò)輸入端去觸發(fā)一個(gè)sequence使電機(jī)進(jìn)入刮刀模式。
　　can總線解決方案為客戶帶來(lái)的直接好處
　　采用總線控制方式，由伺服直接通過(guò)pdo進(jìn)行交換，減少了plc之間的數(shù)據(jù)交換時(shí)間，系統(tǒng)循環(huán)時(shí)間大幅降低，生產(chǎn)效率得到大幅提高，比以前采用多plc的方式提高20%；
　　印刷精度比以前提高1倍；
　　采用遠(yuǎn)程i/o，極大的減少了系統(tǒng)布線，降低了系統(tǒng)故障率；
　　系統(tǒng)擴(kuò)展能力大幅增強(qiáng)，可以很方便增加印刷工位；
　　開(kāi)放式系統(tǒng)，客戶可以根據(jù)自身需求來(lái)更換系統(tǒng)部件；
　　總線式結(jié)構(gòu)、智能式伺服驅(qū)動(dòng)器，可以很方便監(jiān)控系統(tǒng)各個(gè)工位的運(yùn)行狀態(tài)。
　　can總線解決方案比傳統(tǒng)方案的優(yōu)勢(shì)
　　效率更高、速度更快：采用數(shù)字伺服控制控制、驅(qū)動(dòng)技術(shù)，伺服能夠工作在加速、運(yùn)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；
　　實(shí)時(shí)性更強(qiáng)：由于采用can總線通訊，通訊波特率能夠高達(dá)1m，因此系統(tǒng)的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力得到了很大的提升，主站與各個(gè)工位之間數(shù)據(jù)通訊更流暢、更及時(shí)；
　　減少工作量：整個(gè)系統(tǒng)采用一個(gè)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(gè)工位的從站（伺服驅(qū)動(dòng)器）會(huì)自動(dòng)接收所需要的數(shù)據(jù)并自動(dòng)進(jìn)行處理，因此極大的減少了工程的編程和維護(hù)量；
　　便于系統(tǒng)擴(kuò)展：采用了can總線方案，系統(tǒng)中所有設(shè)備均連接到總線上，由主plc進(jìn)行調(diào)度，如果不需要某個(gè)工位或者要添加一個(gè)工位，那么只需把工位上的伺服驅(qū)動(dòng)器折掉或連接到總線上，而不需添加別的任何控制設(shè)備，程序的改動(dòng)量也很少，從而有效地減少客戶開(kāi)支；
　　節(jié)約成本：省去了各個(gè)工位的控制器及其他相關(guān)設(shè)備，因此系統(tǒng)的成本得到了有效降低，同時(shí)plc具有以太網(wǎng)、電話線接口，可以遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)，堅(jiān)信系統(tǒng)維護(hù)成本；
　　可靠性增強(qiáng)：can總線具有強(qiáng)大的容錯(cuò)、監(jiān)控、錯(cuò)誤處理能力，可以很輕易的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的所在，并能自動(dòng)處理出現(xiàn)的各種故障并及時(shí)顯示各個(gè)節(jié)點(diǎn)所出現(xiàn)的報(bào)警信息，如果其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題，只需更換該節(jié)點(diǎn)即可；
　　網(wǎng)絡(luò)化管理：plc具有以太網(wǎng)接口，可以接入上層管理網(wǎng)絡(luò)（比如erp），實(shí)現(xiàn)管理層對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)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(jìn)而實(shí)現(xiàn)清晰和有效的計(jì)劃管理；
　　控制更靈活：ed系列驅(qū)動(dòng)器是智能化伺服驅(qū)動(dòng)器，具有很強(qiáng)的可編程能力，并具有di/do，是一個(gè)帶plc功能的伺服驅(qū)動(dòng)器，可以滿足一些小型場(chǎng)合的應(yīng)用，一些i/o點(diǎn)可以直接接入驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行處理，而不需plc參與，為系統(tǒng)節(jié)省了大量i/o點(diǎn)；
　　開(kāi)放及模塊化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，確保投資價(jià)值：該系統(tǒng)采用當(dāng)前最流行的控制方式，可以保證技術(shù)長(zhǎng)期不過(guò)時(shí)，開(kāi)發(fā)和模塊化設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)可以任意擴(kuò)展并實(shí)時(shí)升級(jí)，從而可以確保贏得長(zhǎng)期收益，最終確保投資價(jià)值。