随着微处理器技术的日新月异,大功率、高性能半导体功率器和伺服马达所需永磁材料制造工艺的发展及其性价比不断提高,交流伺服电机和交流伺服控制系统已经成为当今工业领域中,实现自动化的基础技术。台达ASDA 系列交流伺服驱动器以掌握核心的电子技术为基础,针对不同应用机械的客户需求进行研发,提供全方位的伺服系统产品。全系列产品之控制回路均采用高速数字信号处理器(DSP),配合增益自动调整、指令平滑功能的设计以及软件分析与监控,可达到高速位移、定位等运动控制需求。台达ASD-A2 系列伺服系统内建运动控制模式,支援多种轴控操作需求,完全取代中型PLC 的Motion 功能;内含电子凸轮功能(CAM function),便利规划机台行程;ASDA-A2 符合新型化的伺服产品发展,速度回路的响应频宽为1kHz,伺服电机搭配20-bit 解析度编码器,脉冲数可达1280000ppr,提供定位及平滑控制特色。..................................1、主机机构上面安装一个编码器,和机台连接做匀速运动,编码器是3600 线的,开集极输出方式,作为凸轮主轴;2、A2 伺服电机作为凸轮从轴,速度跟随主轴做类似正弦曲线运动;3、主轴编码器每旋转一周,脉冲数为3600,在300Pulse-900Pulse 时从轴启动,电子凸轮从轴跟主轴编码器旋转一定距离;4、主轴编码器在1200Pulse-2000Pulse 时从轴再次启动,电子凸轮从轴跟随主轴编码器反向旋转相应的距离。5、电子凸轮从轴PR 控制模式,凸轮曲线能在主机停止时更改。..........................序号元件名称型号及规格数量(台) 备注1 主轴编码器E50S8-3600-3-N-24 1 3600ppr2 伺服驱动器ASD-A2-1521-U 1 1.5KW3 伺服电机ECMA-E11315ES 1 2000rpm4 驱动器侧接头ASD-CNSC0050 15 驱动器侧接头YDM30200100 16 电机侧接头YDM30200247 17 电机侧接头YDM30200447 1上述表格仅仅罗列出了控制系统中电子凸轮技术方案部分的主要电气元件,此外还包括PLC、HMI、低压电器(低压断路器、交流接触器、中间继电器、主令按钮、指示灯等)、位置传感器(光电传感器、行程开关等)。.................. ............................A2 系列伺服系统具有强大的运动控制功能,内建电子凸轮(E-CAM Function),运动轨迹可规划720 个点。利用台达伺服系统监控软件方便设置电子凸轮运行轨迹和参数,其中电子凸轮建表方式有多种方法:包括:手动建表、速度区域建表、自动飞剪、自动飞剪- 同步区、自动飞剪- 可调整同步区、三次曲线建表等。根据客户提出的工艺技术条件,电子凸轮速度曲线要求是类似正弦曲线,所以我们选择电子凸轮建表方式为三次曲线建表方法,使用这种方法建立凸轮曲线,所建立的凸轮从轴速度曲线可以逼近正弦曲线。序号主轴编码器Pulse 主轴角度 ° 从轴位置Pulse1 0-300P 0°-30° 0P2 300P-900P 30°-90° 0P→41800P↑3 900P-1200P 90°-120° 41800P4 1200P-2000P 120°-200° 41800P→0P↓5 2000P-3600P 200°-360° 0P结合客户药品包装设备机械机构相关尺寸和参数,计算凸轮表格资料。首先设置伺服驱动器参数Pr01-44=128,Pr01-45=1, 那么伺服电机每转10000Pulse,从轴机械终端行走行程为150mm,伺服电机加装减速机,减速比为1:7,减速机通过齿形带传动,齿形轮外径80mm,则齿形轮周长为3.14 × 80=251.2mm,机械终端机构行走150mm 齿形轮运行周数为:150/(3.14 ×80),那么伺服电机需要运行周数为:(150 × 7)/(3.14×80),折合成目标位置脉冲数为:(150×7×10000)(/ 3.14× 80),计算结果约为:41800Pulse。从而得知,从轴伺服电机运行周期内目标脉冲数量确定为41800Pulse。根据客户提出的技术要求,我们采用三次曲线建表方法规划电子凸轮角度比例分割和目标脉冲数量规划。通过软件可以容易的生成速度和位置曲线图。根据上述电子凸轮主轴角度和从轴位置脉冲数量对应关系,采用台达伺服监控调试软件,规划电子凸轮表格,如下图所示:客户设备主轴zui快速度为75rpm,速度换算得知1.25rps,那么在30° -90°相当于1/6 周,耗时大约0.2S,那么从轴也必须在0.2S 内完成41800Pulse 位置运动。客户设备主轴zui快速度为75rpm,速度换算得知1.25rps,那么在30° -90°相当于1/6 周,耗时大约0.2S,那么从轴也必须在0.2S 内完成41800Pulse 位置运动。其他参数设定为:Pr01-01=1(Pr 控制模式);Pr01-55=3000(zui大速度限制);Pr02-10=101(Servo ON 信号DI 输入);Pr02-11=136(CAM ON 信号DI 输入);Pr02-12=139(EV1 事件触发信号DI 输入);Pr05-88=1121h(E-CAM 电子凸轮启动控制);25........由于参数Pr05-88 内容掉电丢失,所以每次启动电子凸轮都需要主动写入相应的内容。我们通过事件触发写入参数功能实现。Pr05-98=1(事件EV1 信号触发后,执行Pr 编号51路径);通过伺服监控软件可以规划和设置PR51 路径内容,如下图所示:通过上述设置,基本完成了A2 伺服系统电子凸轮仿真,从轴速度曲线类似正弦曲线,满足了客户药品包装设备对伺服运行速度曲线的工艺技术要求。..........根据客户设备技术要求,中达电通可以提供给客户成熟可靠的系统解决方案,凭借着台达的A2 系列伺服产品强大的电子凸轮运动控制功能,再加上提供给客户完善的现场调试等技术服务,帮助客户开发出具备更高技术含量和更高附加值的产品,台达产品和服务获得了客户的极大认可,后续该型号产品大约会有80 台套/ 年用量,实践再次证明,中达电通是设备制造客户良好的合作伙伴。