一、 Epsilon SWB發(fā)泡模機運動控制要求
下圖為Epsilon SWB發(fā)泡模機的基本機械結(jié)構(gòu)圖。該機有上模翻轉(zhuǎn)、下模翻轉(zhuǎn)、整體翻轉(zhuǎn)3 個角度位置控制和上模升降一個垂直位置控制，定位精度要求都很高。其中上模滿載時重達半噸。
電驅(qū)動必須實現(xiàn)并滿足如下要求：
丹佛斯FC302驅(qū)動器能夠同時帶兩臺異步伺服電機，作電機自適應(yīng)時只要將電機功率、電機電流設(shè)為2臺異步伺服電機的總合就可以了。
2.機械抱閘控制
圖三、機械抱閘控制時序圖
丹佛斯FC302驅(qū)動器內(nèi)置起重設(shè)備專用的機械抱閘控制輸出，上圖為其動作的時序圖，電機起動之初是工作于轉(zhuǎn)矩輸出方式的，在機械抱閘逐步松開的過程中，電機控制模式也平滑地從轉(zhuǎn)矩控制模式轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)速控制模式。在過渡期間，還可以提升轉(zhuǎn)速控制的PID，有助于進一步提高驅(qū)動器的負載響應(yīng)能力。
3. 下模翻轉(zhuǎn)和整體翻轉(zhuǎn)是通過曲柄機構(gòu)實現(xiàn)的，因此實際機械角度與電機角位移是非線性關(guān)系
圖四、電機角位移-機械翻轉(zhuǎn)角度關(guān)系圖
這要靠運動控制器內(nèi)部運算或用查表插值運算的辦法解決。
二、 運動控制的高速總線通訊接口程序編制和定義：
現(xiàn)場總線通訊控制在主站和從站之間傳遞預(yù)定字長的過程數(shù)據(jù)，丹佛斯運動控制器在現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)中作為遠程伺服控制工作站運行，控制命令的執(zhí)行和實際位置、狀態(tài)的反饋全靠過程數(shù)據(jù)交互實現(xiàn)。為了方便與其他主機的銜接，在參考了西門子FM系列運動控制模塊的控制辦法，再結(jié)合現(xiàn)場總線的控制特點，定義了如下過程數(shù)據(jù)：
表一：過程數(shù)據(jù)PCD定義
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PCD1
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PCD2
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PCD3
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PCD4
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寫入
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控制字
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速度給定
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位置給定
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轉(zhuǎn)矩給定
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讀出
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狀態(tài)字
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當前實際速度
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當前實際位置
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當前實際轉(zhuǎn)矩
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位
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位 = 0
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位 = 1
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0
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自由運行
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伺服鎖定
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1
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正轉(zhuǎn)
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反轉(zhuǎn)
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2
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點動
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3
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轉(zhuǎn)速控制模式
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4
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轉(zhuǎn)矩控制模式
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5
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相對定位控制模式
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6
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絕對定位控制模式
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7
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回零位
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8
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故障復(fù)位
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9
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動作完成標志清除
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10-15
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保留
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位
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位 = 0
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位 = 1
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0
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自由運行
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伺服鎖定
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1
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正轉(zhuǎn)
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反轉(zhuǎn)
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2
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點動
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3
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轉(zhuǎn)速控制模式
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4
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轉(zhuǎn)矩控制模式
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5
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相對定位控制模式
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6
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絕對定位控制模式
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7
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回零位
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8
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故障復(fù)位
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9
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動作完成標志清除
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10-15
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保留
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位
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位 = 0
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位 = 1
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0
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無正轉(zhuǎn)限位信號
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正轉(zhuǎn)限位信號動作
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1
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無反轉(zhuǎn)限位信號
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反轉(zhuǎn)限位信號動作
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2
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機械制動抱緊
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機械制動釋放
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3
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運動過程中
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動作完成
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4
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驅(qū)動系統(tǒng)正常
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驅(qū)動系統(tǒng)報警
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5
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運動控制器控制就緒
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6
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回零位完成
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7-15
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保留
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三、丹佛斯運動控制器簡介：
丹佛斯運動控制器是與丹佛斯的FC300系列驅(qū)動器緊密結(jié)合的，其接口如右圖所示： X55為編碼器2輸入接口，缺省用于連接從電機編碼器； X56為編碼器1輸入接口，缺省用于連接主電機編碼器； X57為10數(shù)字量輸入接口； X58為24VDC電源； X59為8數(shù)字量輸出接口。X56為編碼器1輸入接口，缺省用于連接主電機編碼器；X57為10數(shù)字量輸入接口；X58為24VDC電源；X59為8數(shù)字量輸出接口。
丹佛斯運動控制器的編程方式
丹佛斯運動控制器能提供如下基本功能：
四、主控PLC的編程辦法：
主機中關(guān)于運動控制部分的子程序可以按如下邏輯框圖編程：
程序例：
五、使用效果：
系統(tǒng)實際運行效果非常理想，響應(yīng)速度快、速度平穩(wěn)，完全達到了控制技術(shù)要求。通用的丹佛斯遠程控制器達到了替代專用PLC運動控制模塊的作用。FC302的優(yōu)異性能，保障了定位精度。由于自定義的通訊過程數(shù)據(jù)、控制字定義清晰簡潔，主機控制程序開發(fā)變得更容易了。
六、結(jié)束語：
使用西門子的PLC加西門子的位置控制模塊，編程會是一個艱巨而繁復(fù)的工作，但是利用Profibus現(xiàn)場通訊總線直接控制控制丹佛斯的運動控制器，將繁復(fù)的程序功能交給遠程伺服工作站以分布式方式處理，不但可以節(jié)省系統(tǒng)成本，還大大提高了整機開發(fā)速度，值得在自動化控制領(lǐng)域推廣。