摘要：本文主要介紹了臺(tái)達(dá)20PM運(yùn)動(dòng)控制器在食品包裝膜打孔機(jī)的應(yīng)用，涉及到其追剪控制功能和高速比較、高速捕捉功能。
關(guān)鍵字：包裝膜 20PM 飛剪 追剪 高速捕捉
在食品行業(yè)中有些包裝膜包裝前必須要打孔，否則在熱封后，完全封閉則會(huì)包含很多空氣，不利于運(yùn)輸。原來的應(yīng)用情況是包裝膜和包裝原料的運(yùn)送速度保持一致，使用一種特殊的極快速氣缸對(duì)運(yùn)動(dòng)中的包裝膜進(jìn)行打孔。但使用這種汽缸由于運(yùn)行動(dòng)作頻繁，所以很容易受到損壞，維修成本非常高。而且這種氣缸的訂貨周期長、價(jià)格不菲，對(duì)許多企業(yè)來說是一筆很大的支出。為了降低成本，廠家急需一種簡(jiǎn)單耐用的打孔設(shè)備替代品。
在包裝膜打孔機(jī)上使用臺(tái)達(dá)20PM的正是可以滿足這種要求的極佳解決方案。
在新型包裝膜打孔機(jī)上使用20PM控制交流伺服電機(jī)，帶動(dòng)其機(jī)械結(jié)構(gòu)左右運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)中間部分包裝膜的絕對(duì)靜止，此時(shí)進(jìn)行氣缸打孔操作（圖1）。
使用此結(jié)構(gòu)設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)前后送膜并不停止，只中間部分包裝膜停止的效果。
圖1 設(shè)備外觀
系統(tǒng)構(gòu)成
控制系統(tǒng)使用全系列臺(tái)達(dá)產(chǎn)品，具體配置如圖2所示。
圖2 系統(tǒng)配置
控制分析
此設(shè)備的控制要點(diǎn)有2個(gè)：第一、使機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件跟隨送膜速度變化，以實(shí)現(xiàn)絕對(duì)靜止，使用電子凸輪的追剪功能。使用色標(biāo)信號(hào)來控制凸輪運(yùn)動(dòng)與否，所以使用非周期凸輪模式；第二、打孔位置方便調(diào)整。
1、追剪功能
程序中使用自動(dòng)建立追剪CAM DATA機(jī)制。自動(dòng)追剪功能是靠2個(gè)飛剪指令語句生成。飛剪功能語句定義如圖3、圖4顯示。
圖3
圖4
在此設(shè)備控制中，同步時(shí)的線速度并不是相等的，而是V1=2*V2。
第一個(gè)飛剪語句按照上面格式設(shè)定。第二個(gè)飛剪語句的D102、D103從軸長度設(shè)置成第一個(gè)語句的負(fù)值，D111 CAM曲線設(shè)置成H8000，這樣即可使用2個(gè)飛剪自動(dòng)達(dá)到追剪功能。
執(zhí)行語句，生成的CAM曲線如圖5所示。
圖5 CAM曲線圖
非周期凸輪控制框架如圖6所示。
圖6 非周期凸輪控制框架圖
2.高速比較與捕捉
由于色標(biāo)傳感器有信號(hào)時(shí)并不是要打孔的位置，所以并不能使用色標(biāo)信號(hào)當(dāng)作非周期凸輪的啟動(dòng)信號(hào)。所以把主軸編碼器信號(hào)并聯(lián)接到MPG1，設(shè)定2個(gè)高速計(jì)較和1個(gè)高速捕捉，并啟動(dòng)C204。使用色標(biāo)信號(hào)當(dāng)作高速捕捉信號(hào)，每次色標(biāo)信號(hào)來后，捕捉C204當(dāng)前值。然后用C204當(dāng)前值加上要延時(shí)的脈沖數(shù)（即打孔位置調(diào)整值），用2個(gè)高速比較來控制CLR1的導(dǎo)通和關(guān)斷。再使用CLR1信號(hào)來觸發(fā)START0，啟動(dòng)非周期凸輪。
高速比較與捕捉設(shè)定如圖7、圖8、圖9所示。
圖7
圖8
圖9
控制程序
1.參數(shù)初始化（圖10）。
圖10
2.飛剪曲線建立（圖11、圖12）。
圖11
圖12
3.高速比較與捕捉設(shè)定（圖13、圖14）。
圖13
圖14
結(jié)束語
目前設(shè)備運(yùn)行良好，無論包裝膜傳輸速度快、慢，都能準(zhǔn)確進(jìn)行打孔。而且在文本控制器上可以方便的調(diào)整打孔位置。客戶非常滿意其打孔效果，準(zhǔn)備替換所有生產(chǎn)線上類似設(shè)備。