一.前言
目前國內大型的清洗設備中,甩干機構一般采用觸摸屏(I/O點)+PLC+變頻器+變頻電機這種傳統控制方式來滿足。
清洗設備的料箱傳輸采用氣動方式,以此來滿足料箱從清洗槽到甩干槽到真空槽的拉升,平移,下放。運行中料箱的位置固定,這就要求甩干槽每次動作結束后都停在一個位置上,變頻器控制動作需加裝剎車片和PLC控制的回零功能來滿足重復定位,經常啟停會使剎車片磨損較快,經常需要更換剎車片,且變頻控制+剎車片控制精度不高,經常需要PLC回零調整,生產效率低。
針對目前這一狀況,大連安迪數控技術有限公司推出了伺服控制解決方案,在某超聲設備有限公司的清洗設備的甩干機構中成功應用并推廣,該方案采用了ADSD-S23交流同步伺服驅動器、ADSM-S130交流永磁同步伺服電機,即簡化了設備結構,又提高了生產效率,節約了生產成本。

翻料機設備圖
設備結構圖:

二.控制原理
1.硬件方面:
hitech(海泰克)觸摸屏;
三菱PLC;
安迪伺服ADSD-S23-4.0K;
交流永磁同步伺服電機 ADSM-S130-230M20DK。
2.接線部分:P+、N+接線如下圖:串聯1個2k電阻接外圍24V+;P-、N-及伺服使能信號接入PLC;外圍有回零信號接進PLC。

3.機械傳動:齒輪帶連接,1:2.8的齒輪比。 單位料箱最大負重:25kg
4.設備加工動作描述:
設備上電后,甩干槽回原點。到原點后反饋“位置正”信號給PLC,在到觸摸屏(面板可見);設置脈沖頻率,甩干時間,真空加熱烘干時間。 最大脈沖頻率設為120000脈沖/秒相當于電機1120r/min;甩干和真空都為120秒。 按下自動運行,設備開始工作。
如設備結構圖中示,設備加工過程中,內部有7個料箱,5個做清洗,一個甩干,一個真空烘干,由程序控制,每個料箱在每個程序周期都會右移一個位置。左右各一條傳送帶,為料箱進和料箱出,動作的開始與結束是通過光電傳感器感應到信號后,由PLC處理并執行。
5.甩干槽的工作過程:
通過氣動控制,氣動懸臂將料箱從清洗槽5提出,像右平移,然后下放至甩干槽,氣動懸臂左移脫開料箱,上提,離開甩干槽,甩干槽蓋推出,開始甩干。甩干的加、減速時間也是由 PLC控制。待甩干時間到,電機降速至零速并停止在原點位置(如果不在原點位置,PLC默認30秒后,執行一次回零動作)。待回到原點后,甩干槽蓋拉回,由氣動懸臂將料箱送至真空槽。完成一次動作。

三.伺服系統簡介
本機采用的伺服系統為大連安迪數控技術有限公司的ADSD-S23系列,驅動單元采用美國TI公司最新數字信號處理器DSP為核心,選用三菱公司工業級智能功率模塊(IPM),而且所選IPM的容量比標定相同功率的其它國內伺服產品要大一個等級,因而具有過載能力強、抗負載擾動能力強、起動力矩大、動態相應速度高等特點;支持多種通訊方式,標準全隔離RS485通訊模塊,RS422/RS485,CAN bus或Profibus可選;驅動器將位置控制、速度控制、轉矩控制這三種控制方式合為一體,并且可以進行各控制模式的動態切換,使用更加靈活柔性;具備過速保護、過流、過載、過熱、主電源過壓欠壓、編碼器異常、通訊錯誤、 PID反饋信號異常等多種保護及異常顯示,使控制過程一目了然。電機為三相永磁同步伺服電機,具有三倍過載能力,3000RPM的額定轉速,2500線的編碼器分辨率。

四.參數設置:
該設備選用的伺服規格為ADSD-S23- 1.5K,伺服電機規格為ADSM-S130-150M15DK。具體參數設置如下:

五. 總結
該甩干機構是在變頻控制的基礎上改造為伺服控制,具有節能效果好;控制精度高;生產效率高等特點,具有更優良的性價比,為企業創造更多的效益。
大連安迪數控技術有限公司