【摘要】在浙江臺州地區，晶振切割機產業發展很快，且該設備為專機，市場容量一定，各廠家為了早日搶占市場，獲取更大的利潤，在加工設備及自動化程度上下了不少的工夫，從而使加工效率和產品質量得到了提升。全自動晶振切割機作為切割加工所需的設備由此應運而生。本文介紹了臺達機電產品在晶振切割機的應用。

  【關鍵詞】伺服；變頻器；PLC；人機界面

   1 控制系統的組成

   臺達伺服：ASD-A2023MA兩臺，ASD-B0123MA一臺，ASD-B04123MA一臺；

   臺達變頻器：VFD00212LA；

   臺達PLC: DVP28SV兩臺，DVP16SP一臺；

   臺達人機: DOP-A57THTD一臺；

   臺達電源: DTC1000一臺。

   2 工作原理及控制要求

   （1）DVP28SV具有4路高速脈沖輸出（200kHz），兩軸插補指令，并具有16k Steps的程序內存，可連接SA/SX/SC/SS/SV全系列擴展機，包含數字輸入/輸出（最大輸入/輸出擴充點數可達512點），模擬模塊（A/D、D/A轉換及溫控單元）及新型高速擴充等各類機型，可滿足各種應用場合，并且體積小，安裝容易；

   （2）利用臺達ASD-A2023MA伺服整定時間低于1ms，速度頻寬達450Hz，低速運轉特性好，在1rpm 速度命令下，一整圈的實際誤差最多只有0.5%，空載從-3000rpm～3000rpm的加速時間10ms的高速DSP性能實現高速控制；

    （3）兩臺ASD-A2023MA伺服是分別用來控制切割機的放線和收線，一臺ASD-B0123MA伺服控制收線時繞線的來回擺動，另一臺ASD-B0123MA控制機臺送料的垂直升降，要求切割機收放線轉子運動的速度同步，滿足高速切割的要求，通過PLC及侍服達到控制要求；

   （4）變頻器主要用來控制排線電機及冷卻液電機運行速度，保持該設備恒速穩定運行。

   3 硬件框架圖

   PLC控制點位系統接線圖如圖1所示。

                 
                                             圖1 PLC控制點位系統接線圖

  主軸侍服控制接線圖如圖2所示。

                   
                                           圖2 主軸侍服控制接線圖


  放線侍服控制系統接線圖如圖3所示。

                    
                                    圖3 放線侍服控制系統接線圖


  收線侍服控制系統接線圖如圖4所示。

                     
                                      圖4 收線侍服控制系統接線圖


  升降侍服控制系統接線圖如圖5所示。

              
                                       圖5 升降侍服控制系統接線圖


  動力控制系統接線圖如圖6所示。

                
                                 圖6 動力控制系統接線圖

   4 系統特點及功能

   （1）晶體管輸出模塊的選用，能提高整個系統的響應性能，且對頻繁動作的機器壽命有保障；

   （2）非常友好的人機界面，操作簡單易學；機器出現故障，有報警信息彈出；

   （3）整個系統排列緊湊，省去很多繼電器與按鍵，用戶維護起來簡單、方便；

   （4）B系列變頻器的選用，保證主軸在高速和低速時都能正常運轉。

  5 主要參數計算

   伺服進給頻率（Hz）= 進給設定速度（mm/s)/絲桿螺距（mm)*10000*電子齒輪比

   變頻器運轉頻率（Hz）= 設定速度（轉/分）*5000（Hz)/480（轉/分）

  6 主要參數

  主要參數設置如表1、表2所示。

                                      表1 變頻器參數設置
        

                                  表2 伺服參數設置  
 
             

   7 結論

   經過實際測試，以上控制方案已成功實現晶振切割機控制工藝方面的要求，達到切割速度高、精度好，整機已經得到客戶的認可。通過與使用國外知名品牌元件的控制設備相比，在保證性能上一致的前提下，加工效率比其提高1/3，成本上也有大幅降低。

  作者簡介：

   王志榮：出生于1979年9月26號，畢業于江西理工大數控技術專業，08年進入中達電通股份有限公司從事應用工程師一職，主要負責產品的技術應用工作，現任中達電通股份有限公司高級銷售工程師，主要從事產品市場推廣及渠道管理等工作，具有豐富的技術應用及市場銷售管理經驗。