【摘要】在浙江台州地区，晶振切割机产业发展很快，且该设备为专机，市场容量一定，各厂家为了早日抢占市场，获取更大的利润，在加工设备及自动化程度上下了不少的工夫，从而使加工效率和产品质量得到了提升。全自动晶振切割机作为切割加工所需的设备由此应运而生。本文介绍了台达机电产品在晶振切割机的应用。

  【关键词】伺服；变频器；PLC；人机界面

   1 控制系统的组成

   台达伺服：ASD-A2023MA两台，ASD-B0123MA一台，ASD-B04123MA一台；

   台达变频器：VFD00212LA；

   台达PLC: DVP28SV两台，DVP16SP一台；

   台达人机: DOP-A57THTD一台；

   台达电源: DTC1000一台。

   2 工作原理及控制要求

   （1）DVP28SV具有4路高速脉冲输出（200kHz），两轴插补指令，并具有16k Steps的程序内存，可连接SA/SX/SC/SS/SV全系列扩展机，包含数字输入/输出（最大输入/输出扩充点数可达512点），模拟模块（A/D、D/A转换及温控单元）及新型高速扩充等各类机型，可满足各种应用场合，并且体积小，安装容易；

   （2）利用台达ASD-A2023MA伺服整定时间低于1ms，速度频宽达450Hz，低速运转特性好，在1rpm 速度命令下，一整圈的实际误差最多只有0.5%，空载从-3000rpm～3000rpm的加速时间10ms的高速DSP性能实现高速控制；

    （3）两台ASD-A2023MA伺服是分别用来控制切割机的放线和收线，一台ASD-B0123MA伺服控制收线时绕线的来回摆动，另一台ASD-B0123MA控制机台送料的垂直升降，要求切割机收放线转子运动的速度同步，满足高速切割的要求，通过PLC及侍服达到控制要求；

   （4）变频器主要用来控制排线电机及冷却液电机运行速度，保持该设备恒速稳定运行。

   3 硬件框架图

   PLC控制点位系统接线图如图1所示。

                 
                                             图1 PLC控制点位系统接线图

  主轴侍服控制接线图如图2所示。

                   
                                           图2 主轴侍服控制接线图


  放线侍服控制系统接线图如图3所示。

                    
                                    图3 放线侍服控制系统接线图


  收线侍服控制系统接线图如图4所示。

                     
                                      图4 收线侍服控制系统接线图


  升降侍服控制系统接线图如图5所示。

              
                                       图5 升降侍服控制系统接线图


  动力控制系统接线图如图6所示。

                
                                 图6 动力控制系统接线图

   4 系统特点及功能

   （1）晶体管输出模块的选用，能提高整个系统的响应性能，且对频繁动作的机器寿命有保障；

   （2）非常友好的人机界面，操作简单易学；机器出现故障，有报警信息弹出；

   （3）整个系统排列紧凑，省去很多继电器与按键，用户维护起来简单、方便；

   （4）B系列变频器的选用，保证主轴在高速和低速时都能正常运转。

  5 主要参数计算

   伺服进给频率（Hz）= 进给设定速度（mm/s)/丝杆螺距（mm)*10000*电子齿轮比

   变频器运转频率（Hz）= 设定速度（转/分）*5000（Hz)/480（转/分）

  6 主要参数

  主要参数设置如表1、表2所示。

                                      表1 变频器参数设置
        

                                  表2 伺服参数设置  
 
             

   7 结论

   经过实际测试，以上控制方案已成功实现晶振切割机控制工艺方面的要求，达到切割速度高、精度好，整机已经得到客户的认可。通过与使用国外知名品牌元件的控制设备相比，在保证性能上一致的前提下，加工效率比其提高1/3，成本上也有大幅降低。

  作者简介：

   王志荣：出生于1979年9月26号，毕业于江西理工大数控技术专业，08年进入中达电通股份有限公司从事应用工程师一职，主要负责产品的技术应用工作，现任中达电通股份有限公司高级销售工程师，主要从事产品市场推广及渠道管理等工作，具有丰富的技术应用及市场销售管理经验。