海為N16S2T系列PLC控制多動(dòng)子直線電機(jī)設(shè)計(jì)方案

一、應(yīng)用背景

直線電機(jī)的產(chǎn)生是用于取代旋轉(zhuǎn)步進(jìn)或伺服電機(jī)+絲桿皮帶的傳動(dòng)方式的，由于其直接與負(fù)載相連，省去了中間的傳動(dòng)環(huán)節(jié)，具有更高的響應(yīng)速度，同時(shí)，采用光柵尺等高精度的反饋元件，是高速度與高精度的完美結(jié)合。因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn)，直線電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)正被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化領(lǐng)域的各種設(shè)備的升級(jí)改造，主要應(yīng)用行業(yè)有激光切割、激光打標(biāo)、半導(dǎo)體行業(yè)固晶機(jī)、邦定機(jī)、自動(dòng)化流水線物料搬運(yùn)、多工位協(xié)同機(jī)械手、軌道交通等。

二、應(yīng)用需求

當(dāng)前的應(yīng)用采用三個(gè)直線電機(jī)動(dòng)子在同一條定子磁軌上運(yùn)動(dòng)，由于傳統(tǒng)的絲桿結(jié)構(gòu)不能做得太長，因?yàn)檩^長的絲桿中間容易形變；另外，絲桿上的多個(gè)負(fù)載只能同時(shí)往一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，而采用直線電機(jī)的多動(dòng)子結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)多動(dòng)子間相向或相對(duì)運(yùn)行，在自動(dòng)化設(shè)備上有廣泛的應(yīng)用需求。因此，特采用海為N16S2T作為控制上位機(jī)，配合直線電機(jī)三動(dòng)子實(shí)現(xiàn)多工位的工件搬運(yùn)以及工序作業(yè)。

三、解決方案

1.采用我司的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器DK05與直線電機(jī)連接；

2.海為N16S2T與直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器DK05連接；

3.直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器DK05參數(shù)調(diào)試，使直線電機(jī)能正常運(yùn)行；

4.編寫PLC程序，使直線電機(jī)能在程序控制下運(yùn)行；

5.完善PLC程序，使三個(gè)直線電機(jī)動(dòng)子能同時(shí)在程序控制下運(yùn)行；

四、硬件配置

圖 1 設(shè)備連接

圖 2 多動(dòng)子直線電機(jī)

五、軟件設(shè)計(jì)

圖 3 程序截圖

六、應(yīng)用總結(jié)

1.由于PLC的輸出脈沖頻率只有200KHz， 若采用分辨率為1um/count的光柵尺，運(yùn)行速度只能達(dá)到200mm/s，為了達(dá)到更高的速度，可以在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)設(shè)置一定的齒輪比，比如，需要達(dá)到2000mm/s的速度，則將齒輪比修改為10:1；

2.由于編碼器反饋信號(hào)是差分形式的，而PLC只能接受單端信號(hào)，因此，如果要將編碼器反饋接入PLC實(shí)時(shí)監(jiān)控，必須增加一個(gè)差分信號(hào)轉(zhuǎn)集電極信號(hào)模塊，再接入PLC，以便PLC能正確識(shí)別信號(hào)。