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Lenze自动化系统在琴弦缠绕机上的应用

www.cechina.cn2016.05.12阅读 4548

  1  前言
  一段优美的弦乐背后,除了音乐人的技艺,乐器的质量尤其是其中琴弦的音质是非常重要的。
  早期的琴弦制作工艺中,操作者的经验以及手法起到了关键作用,导致的结果就是操作者很难培养,琴弦的音质一致性差控制工程网版权所有,同时给音乐人的音乐制作过程带来困扰。
  Lenze 整体自动化系统在新型琴弦缠绕机上的应用,可以达到琴弦成型的高速稳定控制,本文介绍 Lenze 在琴弦缠绕机上的解决方案以及应用特点。
  2  琴弦缠绕机设备结构
  机械上,分为左右缠绕轴,以及排线轴,支撑气缸,扶手气缸等;设备采用上下两层结构,可以独立运行; 根据实际的加工琴弦不同,缠绕轴的速度在 4000~8000rpm 之间不等。
  电气上,P500 运动控制器和 i700 伺服系统以及 IO1000 系统采用高速 EtherCAT 总线通信;左右缠绕轴在程序编制时,采用 Lenze 特有的 FAST 技术模块CONTROL ENGINEERING China版权所有,使其位置一直跟随一个虚轴做位置同步;而排线系统则根据实际选择的产品配方进行定位。下图为系统整体示意图。


  图 1 系统整体示意图

  3  Lenze 解决方案及特点
  Lenze 自动化系统实现的琴弦缠绕机解决方案www.cechina.cn,如下图 2 所示。配置产品主要包括: P500 运动控制器、MCA 伺服电机以及 MCS 伺服减速电机、远程 IO 等。


  图 2 系统配置结构示意图

  3.1 PackML 模板
  PackML 模板是 OMAC 组织的"包装设备语言";它为自动化系统提供了一种标准,遵循这种标准的设备可以方便的进行设备管理,故障诊断以及和其他设备进行通信;图 3 是在 Lenze 的运动控制器上实现的 PackML 状态机示例;开发者可以根据需求,进行框架内的编程,达到软件程序的模块化www.cechina.cn,流程化;


  图 3 Lenze 运动控制器实现的 PackML 状态机

  3.2 P500 运动控制器
  P500 运动控制器是集逻辑控制,运动控制,以及人机界面的一体机。无风扇以及无电池的设计保证了其紧凑的尺寸;内置高速 EtherCAT 总线,可以与伺服系统以及 IO 系统互 联;LAN 口用于计算机的诊断以及和其他运动控制器的通信;可插拔的 SD 卡可以实现程序写入的灵活性。支持 IEC61131-3 的编程方式。下图是 P500 运动控制器的图例。


  图 4 P500 运动控制器视图

  3.3 i700 伺服放大器
  i700 伺服放大器采用共直流母线设计,分为单轴和双轴两种结构形式,单轴最大输出电流可达 64A,双轴可以达到每个 32A。i700 本身无需编程,所有程序及参数保存于上位 P500 中,这样可以保证 i700 更换时的灵活性。下图为 i700 伺服放大器结构示意图。


  图 5 i700 伺服放大器结构示意图

  3.4 FAST 技术模块
  为了让工程设计更为简单,工程师以及客户希望把更多的时间花在其生产工艺的优化上。基于此,Lenze 开发了各种典型应用的 FAST 技术模块CONTROL ENGINEERING China版权所有,它经过 Lenze 大量的实践验证, 拥有丰富的接口,可以让应用者快速有效的实现期望的运动控制形式;在此琴弦缠绕机上用到的 FAST 技术模板包括:虚拟主轴模块,电子轴位置跟随模块,以及定位模块;
  4  小结
  Lenze 自动化系统以其强大的编程能力控制工程网版权所有,快速高效的 FAST 技术模块CONTROL ENGINEERING China版权所有,以及对 PackML 模板的完美支持,保证了琴弦缠绕机在现场的高速稳定运行。

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