Lenze伺服產(chǎn)品在高速堆垛機(jī)上的應(yīng)用

表1 系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的速度與加速度指標(biāo)
3.1 伺服9400HL

9400HL是Lenze高性能伺服控制器，具備強(qiáng)大的可編程能力以及豐富的聯(lián)網(wǎng)可能，本身內(nèi)嵌了系統(tǒng)運(yùn)動控制總線，可用于各軸之間的互聯(lián)。功率段從0.37kW至370kW，可滿足現(xiàn)場絕大多數(shù)應(yīng)用。9400采用創(chuàng)新的模塊化設(shè)計(jì)，具備專門的程序存儲卡，為最終用戶的使用及更換等帶來了極大的便利。9400HL特有的背板安裝方式和全快速插拔式接口設(shè)計(jì)，讓驅(qū)動器的維護(hù)或替換更加靈活方便，無需專業(yè)知識即可快速正確地完成驅(qū)動器的更換或診斷。

3.2 MCA伺服減速電機(jī)

Lenze提供的伺服減速電機(jī)具備精度高、耐沖擊和效率高等特點(diǎn)，非常適合往返定位等應(yīng)用場合。

3.3 電纜等附件
由于電機(jī)動力電纜和抱閘電纜是同一根電纜，因此必須采用混合電纜的形式，以避免現(xiàn)場可能的干擾。反饋電纜推薦使用Lenze的雙絞屏蔽電纜，同時有柔性電纜可選。

4 Lenze 系統(tǒng)解決方案特點(diǎn)

4.1防搖擺驅(qū)動

鑒于提升立柱高度較高，在未加入防搖擺驅(qū)動時，行走在下方到達(dá)位置后，立柱通常需要晃動2至3秒的時間才能穩(wěn)定下來；加入防搖擺驅(qū)動后，系統(tǒng)幾乎沒有搖擺，節(jié)省了行走定位花費(fèi)的時間。

防搖擺驅(qū)動與行走驅(qū)動采用內(nèi)部運(yùn)動控制總線連接，實(shí)時跟蹤行走的速度。

4.2 軸間智能管理

普通堆垛機(jī)的行走和提升是獨(dú)立的，即不管定位距離大小，兩軸分別做定位，這在實(shí)際應(yīng)用中有時是不必要的，或不經(jīng)濟(jì)的；為了滿足各種不同現(xiàn)場的不同需求，Lenze專門為堆垛機(jī)開發(fā)了軸間智能管理模板，即根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的速度、加速度以及定位距離，系統(tǒng)自動插補(bǔ)計(jì)算出合理的曲線，按照優(yōu)化的曲線運(yùn)行。

例如，系統(tǒng)可以通過插補(bǔ)計(jì)算實(shí)現(xiàn)同時啟動，同時到達(dá)；或者錯峰啟動，同時到達(dá)。

同時，各軸之間通過直流母線共聯(lián)實(shí)現(xiàn)了能量的交互，例如提升在發(fā)電狀態(tài)下反饋的能量，可以被行走使用，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了綠色節(jié)能。

4.3 抱閘自動控制邏輯

Lenze在需要抱閘應(yīng)用的場合提供專門的抱閘控制模塊以及相應(yīng)的配合邏輯。不需要用戶外接繼電器，抱閘控制模塊可以直接輸出電機(jī)抱閘需要的電壓，這樣不僅避免了繼電器帶來的時間延遲以及粘連危險(xiǎn)，同時可以由驅(qū)動器內(nèi)部設(shè)置相對應(yīng)的抱閘控制邏輯，例如設(shè)置抱閘的打開時間以及關(guān)閉時間。

抱閘模塊同時具備斷路檢測功能，斷路時系統(tǒng)報(bào)錯停機(jī)。

4.4 獨(dú)立驅(qū)動及安全聯(lián)鎖

電機(jī)端反饋和外部反饋可以同時接至9400，實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)；定位過程中的曲線計(jì)算由9400單獨(dú)完成。

電機(jī)溫度反饋、制動電阻溫度反饋、極限開關(guān)、斷帶開關(guān)等安全保護(hù)點(diǎn)都可以直接接至驅(qū)動器，不僅可以快速響應(yīng)外部觸發(fā)，同時也可以通過總線上傳至上位。

防搖擺驅(qū)動、提升驅(qū)動與行走驅(qū)動之間需要一定的安全聯(lián)鎖，這些均可在驅(qū)動器內(nèi)編程實(shí)現(xiàn)，無須外部PLC的干預(yù)。

4.5 系統(tǒng)零位

全閉環(huán)系統(tǒng)采集外部編碼器位置，可以直接作為系統(tǒng)的當(dāng)前位置，無需再次尋零；同時可以設(shè)置零點(diǎn)的偏移量。

對于采用單反饋的貨叉電機(jī)，第一次尋零后可以將零點(diǎn)保存在驅(qū)動器中，再次上電無需尋零。

5 小結(jié)

Lenze 9400伺服系統(tǒng)以其強(qiáng)大的伺服控制能力，邏輯編程能力，保證了該堆垛機(jī)在現(xiàn)場的高速穩(wěn)定運(yùn)行。