YASKAWA MP運動控制器在數控鋼筋彎箍機中的應用

分類：解決方案日期：2010-07-16 09:42:26

一、YASKAWA運動控制器簡介

隨著現代工業的不斷發展，對機器的運動控制提出了更高的要求，YASKAWA的運動控制器MP2000系列就是在這種情況下應運而生的。MP2000系列強化了高速處理大容量程序的能力、同步控制多軸的性能、高效率編程的操作性，發揮這三項強大功能，可使所有的機器都實現理想的運動控制。

要使復雜的機械動作高速化，高速處理的程序和高速化的網絡是不可或缺的。MP2000系列通過采用了高速CPU，縮短了命令執行時間。并且，由于使用了MECHATROLINK-II（傳送速度10Mbps），實現了切換速度的多軸高速運動。

在需要多軸同步控制的應用中，控制器的同步性能極為重要。由于MP2000系列可同步控制多軸，所以它們不僅應用廣泛，而且還可大幅度提高機械精度。

要進行高度化的控制，編程和維修作業必須要高效率。工程工具MPE720通過適用于Windows環境的操作，可編制直觀的梯形程序，使用拖動與下拉、剪切與粘貼功能后，程序編輯也變得非常簡單。另外，MP2000系列還致力于系統所需的設定和編程管理、描述方法的高效化，縮短了設計師建議及維修作業的時間。

二、數控鋼筋彎箍機系統組成及原理

1)、引言

數控彎箍機主要應用于建筑行業材料的加工中。形狀各異的鋼筋箍筋是樓房建筑工地上用量最大的構件。長期以來，它都是靠建筑工人手工制成，不僅效率低，而且精確度差，嚴重制約了工期進度和樓體整體建筑質量。隨著運動控制系統的廣泛應用，數控彎箍機的設計定型。利用這臺設備，每個班次可以加工7.5噸鋼筋，而且不需占用大面積場地，只需一名工人就可作業，比原來的人工方法提高效率近40倍。

2)、設備結構

設備的結構：首先介紹整個設備的生產過程，設備工作前，所需各種工藝動作的設置參數由上位工控機進行輸入和修改。數控彎箍機有兩臺電機，彎曲電機M1和送進電機M2。送進電機M2將產品原材料按設置好的定長向前送進，當材料進入彎曲處后由彎曲電機M1帶動彎曲頭按預訂的產品形狀進行折彎。產品成型后，由剪切氣缸帶動機械剪切部分將成型產品剪切下由操作工進行產品檢驗。M1.M2均為伺服電機。

3)、控制原理

經過對技術要求方案的討論，此系統決定采用MP2000系列中的MP2300作為控制器。MP2300可以做多軸運動控制。此系統在MP2300擴展插槽中安裝了SVA-01運動控制卡，完成對兩軸精準的運動控制。

如圖所示，工控機通過MP2300上的通訊卡218IF-01與控制器連接，將上位設置的工藝參數傳送至控制器內。M1電機由伺服單元控制，電機后的旋轉編碼器PG1閉環至伺服單元。M2電機也由一臺伺服單元控制，其中電機側旋轉編碼器PG2閉環至伺服單元，同時，送進部分的機械側，也安裝有旋轉編碼器PG3閉環至MP2300上的SVA-01運動控制卡，從而做到全閉環。電機的調速由通過MECHATROLINK-II連接至MP2300的模擬量輸入模塊AN2900，并在AN2900上連接旋轉電位器進行控制。

4)、電氣系統結構

數控彎箍機其主要的電氣控制系統均采用YASKAWA產品。主控系統采用YASKAWA MP2300機器控制器并插裝專用控制卡構成，傳動系統采用YASKAWA∑II系列 SGM□H/SGDM。

彎箍機控制系統結構圖如下圖所示：

5)、實際生產應用

數控彎箍機，采用伺服單元驅動伺服電機，其2臺電機功率均為7.5KW，轉速為1500轉，電機編碼器選用131072線17位增量型編碼器。通過專用軟件MPE720對MP2300進行編程。對于伺服的參數以及編碼器的參數設置均可通過軟件設置后保存在MP2300控制器內。硬件組態如圖所示：

自此圖中可以清晰的反映出當前系統所使用的各類硬件以及硬件安插順序。

在IO插槽處可以通過對LIO－04的配置來設置硬件的IO起始地址，如圖所示：

通過對SVA-01的配置可以對包括伺服電機，編碼器等關于軸控制的參數配置。如圖所示：

以上是通過MPE720對包括硬件參數在內的基本配置。

三、MP2000系列及MP2300運動控制器的功能和特點
1)、MP2000系列
1>切換迅速的運動實現了機械動作的高速化
有4個控制模式和在線切換功能的MECHATROLINK-II
可簡化機械動作設定的插補功能
2>無偏差的動作擴展了應用范圍
簡化機器的電子軸和電子凸輪
實現高速化的順序控制和運動控制的完全同步處理
3>工程工具MPE720，無空耗的操作環境，提高了效率
完備的監視功能
簡便設計的程序管理、數據庫
2)、MP2300
轉變為柔性機器控制器的MP2300是集眾多功能于一體的機器控制器，它配備有CPU模塊、SVB模塊、標配I/O模塊功能的基本模塊以及3個擴展插槽。CPU最多可進行48軸的控制（裝有2個SVB－01模塊時）。擴展插槽可以插入選配模塊，通過和選配模塊的組合，可自由構筑模擬型和網絡型的系統。也可以和各種電機驅動器、其他公司生產的控制器相連接，以及進行I/O分散設置。

四、結束語
該項技術已經應用成功，并通過相關行業認證。具有廣泛的應用前景，同時填補了國內市場的一片空白，我們本著“一切為客戶”的服務理念，凡是立足于誠信和責任，“全心全意為客戶創造價值”是偉易人為之不懈奮斗的目標。