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DMC110A運動控制器在送料系統中的應用

時間:2008-05-29 14:37:00來源:ronggang

導語:?利用DMC110A運動控制器靈活的IO口指令,實現了送料系統自動化加工的輸入檢測、輸出控制的需求;利用DMC110A控制器開放的顯示指令,實現了設備運行時狀態信息的顯示需求
摘 要:利用科瑞特自動化DMC110A運動控制器對步進電機控制的高效加速、高速運行、高精準的定位功能,實現送料系統的定位需求;利用DMC110A運動控制器的寄存器器指令、運算指令及可視參數輸入模式,實現了送料系統靈活更改參數的需求;利用DMC110A運動控制器靈活的IO口指令,實現了送料系統自動化加工的輸入檢測、輸出控制的需求;利用DMC110A控制器開放的顯示指令,實現了設備運行時狀態信息的顯示需求。 關鍵詞:DMC110A運動控制器 步進電機 定長送料 科瑞特自動化; 1. 引言   實際的工業自動化生產過程中,隨處可見大量的涉及定長送料并加工的設備:早期的設備主要以機械定位為主,例如利用控制汽缸的有效行程實現定位,特點是:原理簡單、設備成本及維護成本低,但最大的缺點就是精度不高、一致性差,目前以逐步淘汰;當前用的比較多的是以PLC或自制單板系統,控制步進電機實現,基本可以解決定位精度問題,但以PLC實現時,長度參數或動作延時等參數改變及調整時,幾乎很難在現場實現,如果在系統中再加入“文本顯示”,一方面增加了太多的成本,另一方面,開發難度也加大;以單板系統實現時,參數修改等人機交互固然可以設計進去,但開發費用大、開發周期長,并且系統的穩定性、可靠性也需要經過長時間的考驗;并且由于都不是專業的運動控制系統,當需要提升送料效率時,也會遇到諸多難題;因此,選擇一個專業的運動控制系統,對于中小規模的設備廠商來講,將是最合適的選擇。 2. DMC110A控制器簡介   科瑞特自動化DMC110A運動控制器采用高性能“CPU+FPGA”主控,系統資源豐富、功能強大、使用簡單:   24K存儲空間:支持1024個參數,   IO接口充足:16個輸入、8個輸出,邏輯關系在程序中確定,功能可完全自定義;   高速高性能:支持100KHz脈沖頻率,標準的梯形加速曲線;   人機交互便捷:內嵌鍵盤模塊、128×64點陣液晶顯示,提供顯示指令,用戶可靈活控制顯示;   高性能內核模塊:系統提供一套完整的指令系統,支持用戶進行便捷的二次編程,對于非標數控系統,完全優越于G代碼編程;   編程方便:可在PC機編程下載用戶程序,或在鍵盤上直接編程; 3. 應用DMC110A的系統分析   相比較PLC編程或其他非專業的運動控制系統,如何控制步進電機快速高效的實現定長啟停,將始終是軟件開發的難點,并且經常被開發人員所忽視。往往是系統功能基本實現時,才發現控制步進電機運轉只能保證以較低的速度運行,速度提高,步進電機就會出現丟步的現象:而把這種現象的原因都歸咎與電機力距不夠,或驅動器性能不好。再加上需要在電機運轉精度上反復驗證、更改算法,結果很自然的延長了項目開發周期,或誤了產品訂單、或喪失了市場良機。   相反,作為專業型的DMC系列運動控制器,科瑞特自動化集數年的運動控制經驗,專注與運動控制理論與實踐,解決以上問題就顯得易如反掌:簡單的速度指令可以靈活、精確的控制步進電機的起始速度、加速時間、最高速度(算法就勿勞控制器使用者費心);簡單的運動指令,可以可靠、精準地控制步進電機旋轉的角度(送料長度與電機旋轉角度成正比);簡單方便的顯示指令、及幾種參數設置模式,可以便捷的實現人機交互:例如各種參數設置、顯示運行狀態及產品加工信息。   首先根據整機系統特性,計算出系統的脈沖系數,即:對應于步進電機設定好的細分、絲桿螺距,控制器發多少脈沖,系統運行單位長度(mm)。脈沖系數可以為小數。規定寄存器S1為脈沖系數。   規定設備要求的定長數值為寄存器S2;(長度單位,例如毫米,可以為小數);   規定速度參數為:起始速度(S10),加速時間(S11),最高速度(S12)   規定動作參數為:汽缸延時(S13) 4. 設定長度控制功能的實現   速度指令:SPEEDM/0201 變量值格式速度參數設置   說明:1.該指令對其后的運動有效;   2.速度曲線為標準梯形加速;   3.參數單位為脈沖頻率,最低速度>1,最高速度<100000,加速時間越小(參見加速時間設置指令),其速度曲線越陡峭;   運動指令:DRVIM /0115 相對地址/變量值單軸運動   說明:指令執行時,受控目標將沿單軸方向,移動#data(S#1)個脈沖數。   相關指令實現:“   FMOVM F0,S2   FMULM F0,S1   FMOVM M0,F0   SPEEDM S10,S11,S12   DRVIM M0   PAUSE ” 5. 參數設置的實現   系統需要設置的參數共有6個:送料長度(S2), 起始速度(S10),加速時間(S11),最高速度(S12),汽缸延時(S13),脈沖系數(S1);   脈沖系數由于為設備固有參數,一般不會輕易改變,并且防止意外修改,因此規定在有密碼包含的參數設置模式中設置或更改。   其它參數可能比較頻繁的需要改動,因此在可視參數設置模式中設置或更改;   制作可視參數液晶畫面:
  將這兩個液晶畫面分別下載至控制器參數畫面‘0’、‘1’,并分別設置對應的寄存器序號為S2、S10、S11、S12(參數畫面0),S13、S20、S20、S20(參數畫面1)。   使用:控制器待機狀態下,按“Par”,即可進入可視參數設置模式,可以對五個可視參數進行設置。   在控制器待機狀態下,按“Mode”,按“2”,輸入密碼“******”,即可進入密碼保護參數設置模式,在此模式下可以對所以參數進行設置,在本實例中,可以對S1:脈沖系數進行設置; 6. 狀態信息顯示的實現   一般情況下,設備運行需要顯示的信息主要有:送料長度、運行速度、加工數量、提示待機或工作中。制作以下圖片:
  將這兩個圖片分別下載至控制器狀態畫面‘0’、‘1’;   顯示指令: DISPLAY #data1, #data2, #data3 / #data1, S#2, #data3   說明:調用顯示指令,用于顯示程序運行中用戶想要看到的信息。   #data1:顯示格式;#data2或S#2:顯示內容;#data3:顯示位置。   顯示格式:“0”顯示整屏(DISPLAY 0,X,0);可以整屏顯示4屏界面“X=0~3”;   “1”固定格式顯示坐標值(DISPLAY 1,0,0);   “2”固定格式顯示加工(完成)次數(DISPLAY 2,S#2,0);加工次數可以設置為M0-M15中的某個M型變量用戶需要在程序的循環中用加一指令來維護;   “4”顯示4個狀態界面的某個單元內容(32個單元之一)(DISPLAY 4, #data2,#data3);   “6”在顯示界面的“4~7”位置,顯示S/M型參數的數值(DISPLAY 6,S#2,#data3);   “9”清屏(DISPLAY 9,0,0)。   相關指令實現:“   DISPLAY 0,0,0   DISPLAY 6,M1,5   DISPLAY 6,S2,6   DISPLAY 6,S12,7   WAIT0: JNB WAIT0,I0   DISPLAY 4,8,4   INC M1   …… ” 7. 效果及結論   筆者已在珠三角地區使用科瑞特自動化DMC110A運動控制器完成了多例實踐應用,總體來說:項目完成周期短,充分發揮了步進電機的應有特性,系統工作可靠、外觀大方、性價比極高,設備制造廠商可以將主要精力集中在提升機械性能上,相比PLC或單板系統來講,優勢極為明顯。因此,極具推廣價值。 8. 參考文獻   【1】 《CRT-DMC手冊》:深圳市科瑞特自動化產品手冊 9. 版權說明   版權所有,轉載請注明出處!

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