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产品名称:台达C2000的CANopen功能在十色印花机上的应用

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  • 【摘要】本文主要介绍了C2000的CANopen功能在十色印花机上的应用。  
       【关键词】C2000;CANopen;印花机 

         平网印花机是纺织印染行业特别是毛巾(含浴巾、沙滩巾、装饰巾、毛巾挂毯等)制造企业的重要生产设备。平网印花机由橡胶输送带(简称“导带”)输送毛巾运动,多个平网在毛巾上套印不同的颜色,其印花及套色的准确性直接影响毛巾成品的美观和质量等级,因而拖动系统大多采用伺服电机。为了提高生产效率,降低成本,又必须保持一定的印染速度,控制刮刀运动基本采用伺服或者变频器。本文主要涉及到ASD-A5523-B拖动输送带、VFD007C43A变频器驱动刮刀来回刮刷的应用。

        

    1 设备运行步骤


         首先在导带的预定位置用乳白胶粘贴白色毛巾坯,然后启动伺服电机,电机经蜗轮减速机减速后拖动输送带,当输送带上的毛巾对准印花平网的位置停稳后,平网网框下压贴紧毛巾,通过网框上方的刮刀紧贴网框刮刷,将平网内放置的颜料透过镂空的图案印染到毛巾上。第一个颜色的图案印完了,网框抬起,导带将毛巾送到下一个网框位置停稳,开始第二个颜色图案的印染………,直到十个颜色依次套准印完,一条彩色毛巾才告完成,而第二条毛巾紧接着第一条毛巾不间隔地套色印染………,周而复始,连续作业。印刷部分如图1所示。

    图1 印刷部分示意图
         每条毛巾印染完成后,随即送到隧道式蒸汽烘房内烘干,然后整理、质检、包装,直至入库出厂。烘干、收料部分如图2所示。

    图2 烘干、收料部分示意图

        

    2 方案概述与制定


         2.1 方案概述
         十色印花机中间的印花部分的长度有20多米。加上前面的送料部分和后面的烘箱部分,设备总长40米左右。设备要求刮刀行走尽量同步,这样设备运行会比较美观,效率也高。传统的485通讯,传输速率低,容易受干扰,所以考虑采用CANopen通讯。
    每个刮头工位都有3个气缸与2个关电传感器,所以需要2个输入点与3个输出点。每个工位需要手动操作:台板、换刮刀、刮刷动作、回墨动作等。并且需要在每个控制整个设备的启动和停止。需要的输入点比较多,客户选择触摸屏来实现手动操作,而C2000变频器都可以实现。主机28SV与10个C2000通过CANopen通讯,每个工位的触摸屏与相应的C2000通过485通讯。

         2.2 方案制定
         控制器采用DVP28SV11T。28SV提供左侧并列式高速扩展。由于方案需要通过CANopen通讯,所以选用此款PLC并扩展DVPCOPM-SL,如图3所示。
      
    图3 左侧为DVPCOPM-SL,右侧为DVP28SV11T 
         牵引部分要求走精确定位,这样每个颜色才能印到恰当的位置,不至于跑色。选用ASD-A5523-B伺服。因为导带比较长,负载比较大,所以5.5kW伺服配20比1的减速机。如图4所示。

    图4 5.5KW伺服配20比1的减速机

         印刷头部分是由刮刀与印刷模板组成。印刷步骤基本是先下网框,再印刷,接着上台网框,然后回墨,印刷次数与回墨次数都是可设的。刮刷与回墨停车的位置是靠光电开关感应。刮头部分需要一个变频器来控制电机来回刮刷,并控制三个气缸,进行网框上下动作与换刀动作。印刷头如图5所示。


    图5 印刷头示意图
         
        选用C2000变频器正好能满足要求。C2000内置CANopeng通讯,内置PLC,有8个输入口与4个输出口。按控制要求来说,VFD075EC43A也能满足要求。刮刀反复动作基本是快走快刹,所以C2000的长寿命设计与环境的耐受性正好符合这样的环境。如图6所示。


    图6 C2000变频器示意图
        

    3 方案的实施


         首先,需要设置CANopen网路,配置PDO映像。配置如图7所示。





    图7 配置示意图
         由于设备需要刮刀启停尽量同步,所以需要将主站设置里的同步时间修改为20ms,POD属性里的传输类型改为1。C2000的参数设置:P00-20为6,P00-21为3,P09-30为0,P09-36为从站地址,P09-37为0,P09-40为0,P09-45为0。最后,在节点列表设置里添加一下设备就完成网络配置了。网络配置完成之后,28SV就可以通过读写PLC内部对应的寄存器来读写C2000的控制字、目标频率、加速时间、减速时间、MI与MO端子。

        

    4 结束语


         此设备已经发往广东汕头数月,目前还未出任何问题,中途也未出现误动作。这也反映出CANopen通讯比485更稳定,更快速。
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