安川伺服系统在螺钉包装机128段调速系统中的应用

      安川电机在中国推出的Σ―Ⅱ高性能AC全数字伺服系统得到了用户的广泛肯定和支持，结合安川自有的各类扩展模块，在越来越多的自动化控制领域发挥着显著作用。以下是使用安川Σ―Ⅱ伺服系统与扩展模块改造螺钉捆包机调速系统的实例。

     螺钉在包装过程中，针对每一种螺钉的包装速度是不一样的，就要求包钉机的调速系统提供多种速度来应对；并能够通过PLC来实现与系统的同步要求，同时要求包装机的送钉速度是可变的。例如1个300pcs/捆的钉包，进给速度有如下的要求：在开始送钉时需要低速，以便形成卷曲中心；然后提高效率，进行高速给进；结束时低速运行，以便切割和装箱；为了实现以上的功能，我们使用了安川的伺服电机和扩展模块来实现。

     一般的伺服电机的运动需要由上位机给出数字量或者模拟量的信号来实现，实现位置控制由上位机给出若干脉冲信号，伺服驱动器根据脉冲信号决定行进的距离，而速度控制则通过输入模拟量电压在某一段范围的速度电压对应关系来实现，可见伺服系统本身只能作为一个命令的执行者，而自身不能自发运动。但是，通过使用安川伺服与可扩展模块的简易组合就可以实上述的一些定位，调速的运动。

系统整体功能：
1， 不同型号的钉对应不同的送钉速度，由操作人员在面板上选择；
2， 在包装的过程针对不同阶段使用不同的送钉速度
为实现以上功能，系统作了如下的连接


  
系统的硬件：
安川SGDH/SGMAH系列伺服电机
扩展模块JUSP-NS600
PLC
计数器

系统原理：
1， 通过计数器检测钉的数目，供plc使用；
2， Plc通过外围的信号（钉的类型、钉的数目）来决定工艺所需要的速度，输出段速选定信号；
3， 安川扩展模块接收plc信号后，根据设定的程序表来运动。
以上1，2步骤通过plc来实现实比较常见的，不做说明，下面详细介绍伺服接收plc信号后如何转化为所需要的速度这个环节。

首先介绍一下安川的扩展模块的功能和原理：
1、 程序表运行功能  
能够通过一个简单的表格来设定伺服电机需要运动的距离，运动速度，一部动作结束后输出信号等；如图所示：



     其中可以有128步程序，可以设定不同的位置和速度。通过外部的选通信号，就可以执行相应的程序步。伺服电机就根据预先设定的程序表值来运行。

2、 JOG运行 
     通过外部的选定信号来做一个固定速度的运行。运行速度通过速度表来预先设定。如图所示



     通过JOG0-JOG3的选通与否来实现JSPD栏里面设定的速度。 上面的两种功能说明要实现调速功能，我们可以通过设定程序表或设定速度表的速来满足该系统的要求。但是考虑到使用厂商的钉型号比较多，我们选择了可以对应128种速度的程序表方式来实现以上的功能。

程序表改动如下：



将POS改成所需要的运动方向，将SPD栏设定为工艺所需要的速度，LOOP设定为1，NEXT设定为END。
根据加工工艺的需要，分别设定速度。加工是需要的速度通过PLC输出不同的选定就可以实现，参考如下的电气原理图



START-STOP为停止开始信号，SEL0-SEL7为外部输入信号端子（plc输出的信号）。
以上就是通过安川的伺服电机和扩展模块JUSP-NS600来实现的一个多段位调速系统；该运动控制模块还在以下的一些领域有着广泛的应用（如图），可以大大简化以前用PLC实现时的复杂编程，提高系统的可靠性和稳定性