CAN總線多軸系統(tǒng)解決方案在絲網(wǎng)商標(biāo)印刷機(jī)上的應(yīng)用

3、印花工位控制

印花工位的控制是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，分為色標(biāo)電機(jī)控制和刮刀電機(jī)控制兩部分，控制要求即是在前一個(gè)色印刷完成后，本工位如何通過色標(biāo)來檢查誤差，然后把這個(gè)誤差傳輸?shù)焦蔚峨姍C(jī)，由刮刀電機(jī)來補(bǔ)償這個(gè)誤差，由此來實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的套色。

a) 色標(biāo)補(bǔ)償電機(jī)控制：

色標(biāo)補(bǔ)償電機(jī)的控制采用絕對(duì)定位模式和3模式來完成，在拖膜完成后，PLC通過CAN總線發(fā)送PDO命令到色標(biāo)伺服驅(qū)動(dòng)器，然后色標(biāo)伺服驅(qū)動(dòng)器即控制誤差補(bǔ)償步進(jìn)電機(jī)以絕對(duì)定位的方式運(yùn)行到目標(biāo)位置，然后自動(dòng)切換成3模式返回，返回過程中檢查到色標(biāo)，即停止運(yùn)行，同時(shí)記錄下誤差；

b) 刮刀電機(jī)控制：

刮刀電機(jī)的控制采用絕對(duì)定位模式，刮刀長(zhǎng)度、刮刀速度均通過CAN傳送給伺服驅(qū)動(dòng)器。刮刀目標(biāo)位置由色標(biāo)補(bǔ)償伺服驅(qū)動(dòng)器把檢測(cè)到的誤差通過CAN總線傳遞給刮刀伺服，然后由刮刀伺服自動(dòng)計(jì)算出電機(jī)運(yùn)行目標(biāo)位置，這個(gè)計(jì)算過程直接由工位上的兩臺(tái)伺服完成，無需PLC參與計(jì)算。刮板動(dòng)作的開始與停止均通過PLC發(fā)送PDO來實(shí)現(xiàn)；

c) 刮板氣缸控制：

刮板氣缸的啟動(dòng)和停止通過PLC來完成，但氣缸的狀態(tài)則由伺服驅(qū)動(dòng)器自身所帶DI接收，然后通過CAN傳送給PLC；

4、系統(tǒng)每個(gè)印花工位控制流程圖

所有工位均刮刀動(dòng)作均完成

PDO1：拖膜伺服走完定長(zhǎng)后，需要給每個(gè)工位的色標(biāo)電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行信號(hào)，發(fā)送內(nèi)容為0X6041、0X2170，色標(biāo)伺服收到信息后則觸發(fā)SEQUENCE(伺服內(nèi)部程序段，ED伺服內(nèi)部可編寫256段程序)進(jìn)入查找色標(biāo)狀態(tài)；

PDO2：色標(biāo)伺服在找到色標(biāo)后，把實(shí)際位置和輸入狀態(tài)發(fā)送到刮刀伺服驅(qū)動(dòng)器（即當(dāng)前位置值 0X6063、輸入端狀態(tài)（0X2170），刮刀伺服通過接收0X6063并計(jì)算得到所實(shí)際的誤差值，再在刮刀電機(jī)目標(biāo)位置上加上該誤差，得到新的刮刀電機(jī)的目標(biāo)位置；而0X2170的作用是觸發(fā)刮刀電機(jī)進(jìn)入刮刀工作模式；當(dāng)然0X2170也可以通過硬件方式實(shí)現(xiàn)，即色標(biāo)電機(jī)找到色標(biāo)后，輸出一個(gè)OUT信號(hào)，再把這個(gè)OUT信號(hào)連接到刮刀電機(jī)的輸入端，通過輸入端去觸發(fā)一個(gè)SEQUENCE使電機(jī)進(jìn)入刮刀模式；

5 CAN總線解決方案為客戶帶來的直接好處：

b) 采用總線控制方式，由伺服直接通過PDO進(jìn)行交換，減少了PLC之間的數(shù)據(jù)交換時(shí)間，系統(tǒng)循環(huán)時(shí)間大幅降低，生產(chǎn)效率得到大幅提高，比以前采用多PLC的方式提高20%；

c) 印刷精度比以前提高1倍；

d) 采用遠(yuǎn)程I/O，極大的減少了系統(tǒng)布線，降低了系統(tǒng)故障率；

e) 系統(tǒng)擴(kuò)展能力大幅增強(qiáng)，可以很方便增加印刷工位；

f) 開放式系統(tǒng)，客戶可以根據(jù)自身需求來更換系統(tǒng)部件；

g) 總線式結(jié)構(gòu)、智能式伺服驅(qū)動(dòng)器，可以很方便監(jiān)控系統(tǒng)各個(gè)工位的運(yùn)行狀態(tài)；

6 CAN總線解決方案比傳統(tǒng)方案的優(yōu)勢(shì):

a) 效率更高、速度更快：采用數(shù)字伺服控制控制、驅(qū)動(dòng)技術(shù)，伺服能夠工作在加速、運(yùn)速、減速三種模式下；由于采用總線，系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性更好，減去了很多中間數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)，從而極大的提高了印刷速度；

b) 實(shí)時(shí)性更強(qiáng)：由于采用CAN總線通訊，通訊波特率能夠高達(dá)1M，因此系統(tǒng)的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力得到了很大的提升，主站與各個(gè)工位之間數(shù)據(jù)通訊更流暢、更及時(shí)；

c) 減少工作量：整個(gè)系統(tǒng)采用一個(gè)主PLC控制，PLC只需要把所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)發(fā)送到總線上，每個(gè)工位的從站（伺服驅(qū)動(dòng)器）會(huì)自動(dòng)接收所需要的數(shù)據(jù)并自動(dòng)進(jìn)行處理，因此極大的減少了工程的編程和維護(hù)量；

d) 便于系統(tǒng)擴(kuò)展：采用了CAN總線方案，系統(tǒng)中所有設(shè)備均連接到總線上，由主PLC進(jìn)行調(diào)度，如果不需要某個(gè)工位或者要添加一個(gè)工位，那么只需把工位上的伺服驅(qū)動(dòng)器折掉或連接到總線上，而不需添加別的任何控制設(shè)備，程序的改動(dòng)量也很少，從而有效地減少客戶開支；

e) 節(jié)約成本：省去了各個(gè)工位的控制器及其他相關(guān)設(shè)備，因此系統(tǒng)的成本得到了有效降低，同時(shí)PLC具有以太網(wǎng)、電話線接口，可以遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)，堅(jiān)信系統(tǒng)維護(hù)成本；

f) 可靠性增強(qiáng)：CAN總線具有強(qiáng)大的容錯(cuò)、監(jiān)控、錯(cuò)誤處理能力，可以很輕易的發(fā)現(xiàn)問題的所在，并能自動(dòng)處理出現(xiàn)的各種故障并及時(shí)顯示各個(gè)節(jié)點(diǎn)所出現(xiàn)的報(bào)警信息，如果其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題，只需更換該節(jié)點(diǎn)即可；

g) 網(wǎng)絡(luò)化管理：PLC具有以太網(wǎng)接口，可以接入上層管理網(wǎng)絡(luò)（比如ERP），實(shí)現(xiàn)管理層對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)控，可以根據(jù)生產(chǎn)線情況安排生產(chǎn)調(diào)度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)清晰和有效的計(jì)劃管理；

h) 控制更靈活：ED系列驅(qū)動(dòng)器是智能化伺服驅(qū)動(dòng)器，具有很強(qiáng)的可編程能力，并具有DI/DO，是一個(gè)帶PLC功能的伺服驅(qū)動(dòng)器，可以滿足一些小型場(chǎng)合的應(yīng)用，一些I/O點(diǎn)可以直接接入驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行處理，而不需PLC參與，為系統(tǒng)節(jié)省了大量I/O點(diǎn)；

i) 開放及模塊化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，確保投資價(jià)值：該系統(tǒng)采用當(dāng)前最流行的控制方式，可以保證技術(shù)長(zhǎng)期不過時(shí)，開發(fā)和模塊化設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)可以任意擴(kuò)展并實(shí)時(shí)升級(jí)，從而可以確保贏得長(zhǎng)期收益，最終確保投資價(jià)值；