一、系統配置及控制方案
系統具體配置見表一：
表一
名稱規格型號數量
1工控機研祥1
2力控上位軟體力控6.01
3PLCK406CN-24AR1
4伺服驅動器ED430-0157-AA2
5伺服驅動器ED200-AA7
6伺服驅動器ED430-0040-AA7
7伺服電機130D-0157-20AAA2
8伺服電機23S41-0650-803J7-AA7
9伺服電機60S-0040-30AAA7
10變頻器SV32027
本系統用工控機通過MODBUS RTU協議分別跟Kinco PLC和臺安變頻器通訊，Kinco PLC則通過CAN總線控制Kinco伺服。該系統利用CAN總線的高通訊速率，從而可以快速地控制多臺伺服的聯動，達到了系統快速性的要求。系統控制方框圖如圖3所示：
圖4
工作流程解析：首先啟動有兩個按鈕，一個是藍色的，一個是綠色的。藍色按鈕是按同一個序號編碼加工鑰匙;綠色是按下一個序號編碼加工鑰匙。按了啟動之後，Z軸開始回到工作零點(自定義的)，到位後，X、Y軸也開始定位到第一個孔的位置，定位完成，旋轉軸旋轉設定的角度，完成後，Z軸開始鑽孔，鑽完一個孔後，X、Y軸繼續定位，一直到鑽完18個孔後，旋轉軸將鑰匙翻轉180°，然後再重複之前打孔的流程，直到鑰匙兩面都打了18個孔，X、Y、Z軸回工作零點，旋轉軸回到0°位置，鑰匙加工完成。
2)工藝要求
1. 工控機方面：能實時顯示X、Y、Z的坐標，可以自由設定孔間距、孔排距、孔深級差、各軸的速度，能從外部導入編碼文件，並從組態畫面自由的選擇某個編碼傳輸到下位機。實現多用戶操作，分三個等級，分別有不同的操作權限。
2.定位功能：用戶任意選定工作原點後，系統自動校正，以後運行時可以自動找原點;
3. 斷電保護：上電後程序沿著斷點繼續向下運行;
4.同時控制功能：能夠同時控制所有16套伺服按照工藝流程運行;
5.分別調整功能：每套伺服可分別單獨手動校準;
6.每分鐘可生產七把鑰匙，其中X、Y、Z方向精度為正負0.02mm，旋轉方向±20º旋轉範圍內精度±0.05º，可重複加工同一把鑰匙;
三、實現方法
1.伺服系統： X、Y軸採用1.57KW的三相伺服(ED430-0157-AA和130D-0157-20AAA);
Z軸採用7套兩相伺服(ED200-AA和23S41-0650-803J7-AA);
旋轉軸採用7套400W的三相伺服(ED430-0040-AA和60S-0040-30AAA);
2.工控機：工控機通過PLC設置各個伺服的速度，顯示伺服的當前位置和伺服報警信息，手動控制伺服和變頻器的啟停。利用資料庫連結功能，通過導入資料庫文件，從而可以從畫面上直接讀取資料庫裡面的數據，並且根據PLC的信號來傳輸到PLC。
3.伺服的聯動：本系統最主要的動作就是要實現16個伺服的聯動，而本方案採用了CAN總線，利用我們的智能型伺服不需要脈衝/方向控制的特點和它的總線功能，用PLC通過CAN通訊中的PDO報文來設置伺服的操作模式、控制字、速度、位置等參數，從而啟動伺服的定位模式控制，同時也通過讀取伺服的狀態字來判斷伺服是否定位到位，從而以該到位條件來互鎖每個動作的執行，使得每個伺服能夠很好的完成彼此之間的聯動。
4.本方案做出的效果完全達到了客戶的要求，精度達到了正負0.01mm以內，並且速度達每分鐘7把鑰匙。
四、總結
在本方案中，PLC與伺服之間採用了CAN總線通訊，這就大大提高了伺服的響應速度，比起採用脈衝加方向的控制方案，CAN總線方案大大減少了布線，提高了速度，簡化了PLC的程序。
責任編輯：gt