實(shí)現(xiàn)電子凸輪的功能在包裝機(jī)上的應(yīng)用(已修改)
2025-06-30 03:51 本頁面
【正文】 PLC 實(shí)現(xiàn)電子凸輪的功能在包裝機(jī)上的應(yīng)用 趙偉博福益普生(天津)制藥有限公司 摘要: 本文探討了在不使用專用的電子凸輪模塊的條件下, 利用PLC和編碼器通過 ProfibusDP總線配合實(shí)現(xiàn)電子凸輪功能的方法和原理, 并具體分析了這種方法在包裝機(jī)上的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：凸輪控制， 編碼器，Profibus , PLC Application of electrical cam control function performed by PLC in packaging machineAbstract : This article discusses the methods and principle to be used for electrical cam control function by utilizing the PLC and encoder through ProfibusDP , and then analyse the detailed application of this method in SIG RGS1/KG8 type packaging machine. Keyword : cam control encoder ProfibusDP PLC.凸輪傳動是機(jī)械傳動的重要方式之一。但是機(jī)械凸輪控制器在設(shè)計(jì)完成后, 其從動件的運(yùn)動軌跡即被確定, 若要改變運(yùn)動規(guī)律必須重新設(shè)計(jì)安裝凸輪。此外，機(jī)械凸輪的數(shù)量也受到機(jī)器尺寸及復(fù)雜程度的限制。如果要求在進(jìn)行多工位機(jī)械傳動的同時，還要在相應(yīng)的位置驅(qū)動執(zhí)行元件產(chǎn)生動作并進(jìn)行監(jiān)控，比如我們要求機(jī)器在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，每當(dāng)它轉(zhuǎn)過某一角度時，既要使相應(yīng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)要按預(yù)定的運(yùn)動規(guī)律產(chǎn)生動作，同時還要驅(qū)動若干氣缸動作，而且在從這一角度開始的某個區(qū)間內(nèi)還要檢測某個光電開關(guān)的信號是否存在，這樣的功能單靠機(jī)械凸輪來實(shí)現(xiàn)將非常困難甚至根本無法實(shí)現(xiàn)。而電子凸輪與機(jī)械凸輪配合，則可以輕松完成以上功能，其中機(jī)械結(jié)構(gòu)的運(yùn)動規(guī)律由機(jī)械凸輪實(shí)現(xiàn)，其他功能則由電子凸輪完成。所謂電子凸輪是指通過位置編碼器獲得當(dāng)前驅(qū)動軸的角度或位移, 然后與凸輪程序中的凸輪軌跡起始點(diǎn)或時間的設(shè)定值進(jìn)行實(shí)時比較, 從而確定凸輪軌跡的狀態(tài)并產(chǎn)生對應(yīng)的輸出信號。目前許多公司都生產(chǎn)有專用的電子凸輪控制器作為PLC的一種可靈活配置的智能模塊，如西門子的WF707模塊可作為S5和S7系列 PLC的智能模塊，它可獨(dú)立于PLC的CPU工作， us(32 cams) us (64 cams) , 每個凸輪控制器可配置32或64個凸輪程序，可直接輸出16個凸輪軌跡狀態(tài)。若要增加凸輪軌跡輸出，可通過PLC編程實(shí)現(xiàn)。模塊的運(yùn)行需要三種輸入數(shù)據(jù)，分別是實(shí)際值、機(jī)器參數(shù)和凸輪程序。實(shí)際值由安裝在機(jī)器主軸上的編碼器提供。機(jī)器參數(shù)和凸輪程序由PLC傳送到模塊。此外，模塊還需要專用的軟件包進(jìn)行初始化。電子凸輪控制器可在高速運(yùn)動過程中進(jìn)行高精度的位置控制，無論是控制精度還是配置的靈活性，都是機(jī)械凸輪無法比擬的。但是，電子凸輪控制器作為一種智能模塊，它的價格較為昂貴不但增加了硬件投資，而且如果模板發(fā)生故障，還會產(chǎn)生高昂的維修費(fèi)用并影響生產(chǎn)。其實(shí)根據(jù)電子凸輪的原理，我們完全可以在PLC中用程序來實(shí)現(xiàn)同樣的功能，而不必采用專用的模塊。但這樣做需要一個前提，那就是PLC必須能和編碼器進(jìn)行通訊。這時因?yàn)閷Ｓ玫碾娮油馆喣K上都直接配置了編碼器接口，而一般PLC的CPU上沒有編碼器接口。但是PLC的CPU上一般都集成有現(xiàn)場總線接口，如 ProfibusDP 接口，而許多編碼器產(chǎn)品都支持ProfibusDP協(xié)議，因此采用現(xiàn)場總線實(shí)現(xiàn)PLC和編碼器的通訊是一種可行的方案。下文探討的就是這種方案的在包裝機(jī)械上的具體應(yīng)用。電子凸輪主要有兩種類型，一種是軌跡軌跡式凸輪（path –
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