CAN總線解決方案在玻璃磨邊機上的應用

關鍵詞：伺服驅動器、K4 PLC、CAN總線

玻璃磨邊機是一種玻璃深加工設備，把粗加工成型玻璃的兩邊或者四邊經過磨輪磨制成各種各樣的邊型，以適合各種不同的應用環境，比如汽車玻璃、家用玻璃等。以前所做的玻璃磨邊機大都采用變頻器來控制，通過普通電機來帶動絲桿來調節磨刀的位置，效率低下且精度不高，嚴重制藥了生產效率的提高，同時不能滿足客戶多樣化的需求。

一、系統電氣框圖

深圳步科電氣有限公司及時響應客戶需求，根據客戶工藝要求因地適宜地為該系統選擇了CAN總線解決方案，采用KINCO總線型控制器—K4 PLC作為系統控制核心，采用KINCO智能伺服驅動器作為磨刀驅動電機，徹底解決了客戶目前遇到的問題。
控制原理如下：

系統配置圖：


二、系統工藝要求
隨著工廠自動化水平要求的提高，傳統的玻璃磨邊機已經不能滿足客戶的要求，因此迫切需要一種新的控制方式來對原有設備進行改良，因此客戶對工藝提出更高的要求。該設備與普通的玻璃磨邊機具有不同之處，主要體系如下:
1、能夠通過HMI在線選擇、修改所加工工件，且能在3S之內控制磨刀電機迅速運行到正確位置，這個位置必須是PLC自動實時計算HMI設置的數據得到的；
2、能夠保存多組玻璃加工參數，在切換加工工件時，不需用戶再輸入參數，只需直接調用即可；
3、系統斷電后，系統能夠自動控制磨刀回到斷電前的位置；
4、加工精度必須控制在±0.2mm；
5、HMI必須能夠實時顯示出故障、運行狀態、實際位置等信息，以便操作人員清楚當前系統處于何種狀態；

三、實現方法
鑒于客戶提出的工藝要求，我們根據最佳的性價比原則為客戶選擇了CAN總線系統解決方案，該解決方案具有很強的靈活性和很高性價比，與傳統方案的優勢如下：
1、節約布線成本，減少布線時間，減小出錯機率
2、減小施工難度，縮短施工周期
3、降低系統總成本
4、可靠性更高，抗干擾能力更強
5、走線少、全數字信息交互
6、信息量更大
7、實時性更高
8、可維護性更強

對于該系統，我們正是充分的利用了這些優勢，并充分發揮K4 PLC的優點，為客戶解決了工藝要求提出的問題，解決方法如下：
1、通過HMI上配方卡功能，實現對工件參數的修改、斷電保存；
2、在HMI上選擇好工件后，系統立即自動傳遞這些參數到K4 PLC，PLC 將自動根據
這些參數來計算左右磨刀伺服電機的位置，然后通過CAN總線傳遞這些位置數據到伺服驅動器去，伺服驅動器再接收到這些數據后，將立即驅動電機運行到相應位置，從而實現更換工件動作。因選擇參數到最終電機運行到位的時間需要控制在3S左右，所以PLC將自動根據位置數據和時間來計算伺服電機的運行速度，從而實現快速定位目的。
3、在切換工件時，操作人員只需通過HMI上配方下降按鈕就能把所需加工工件參數下載到PLC,不需要重新輸入。添加新工件時，操作人員只需一次性輸入所有工件的所有參數即可，也可以調出這些參數進行修改，然后在保存到配方里面；
4、系統運行時，PLC通過CAN總線實時采集伺服電機的位置數據，上電之后PLC將把掉電前的數據發送到伺服驅動器，以控制電機返回到掉電前的位置。因CAN總線特有的數據傳輸機制，保證了伺服電機位置的絕對實時性，避免了普通485通訊方式的延時問題；
5、采用智能型伺服驅動器及其CAN總線控制技術，PLC能夠實時通過CAN總線監視伺服電機出現的故障，并在HMI上顯示出來。同時PLC還可以監視伺服電機實際位置、實際速度等信息，采用CAN總線通訊技術具有方便、數據量大等特點，解決了傳統485方式無法實現大數據量傳輸等難點；
6、另外采用CAN總線系解決統方案，避免了傳統脈沖方向控制方式的編程量大、調試復雜、接線眾多等技術問題，為客戶節省了成本和時間，提高了效率；

四、結語
1、該系統為用戶帶來了效率（轉換工件時間的縮短）的提高，同時也降低了系統綜合成本；
2、采用總線型K4 PLC控制，能夠方便實現更改工件參數、更換工件等動作，增加了設備的靈活性，使其使用于各種不同款式玻璃的加工；
3、系統采用CAN總線通訊，增強了系統的透明度和系統的抗干擾能力；