一YASKAWA机器控制器简介

、YASKAW机器控制器简介安川MP2300多轴运动控制器，将电源、CPU、I/O以及通讯功能集为一体，并同时具有机器运动控制和逻辑顺序控制功能，可以高速处理大容量程序、同步控制多伺服轴，是机器实现运动控制的最佳系统。该运动控制器所具有的 MECHATROLINK-II (10Mbps) 总线，是一种高速实时的运动控制总线，通过该总线可进行位置、速度、转矩控制，并实现高精度的同步控制，最终可实现各种复杂的机器动作。同 时该总线具有良好的网络组态功能，可以自动判别连接在MECHATROLIN上的装置，禾U用该自动组态功能，可以大幅地缩短机器的调试时间，使自动化工程师可以节省更多的时间来专注于所要解决的机器工艺问题。该运动控制器除 MECHATROLINK-II总线外，还可以选配其它很多种工业现场流行的总线，女口Ethernet、DeviceNet、PROFIBUS等，综合了这些得到广泛应用的总线技术，使得MP2300不仅具有良好的专业运动控制能力，而且具有了更加良好的开放性，使它的应用范围扩展到了更加宽广的领域。二、换位导线生产线系统组成及原理1) 引言在电气化的今天，变压器可以说是无处不在，其在几乎所有的工业和生活领域都有着广泛的使用，制造变压器的原材料主要是硅钢片和铜导线，随着大功率、高效能变压器逐渐推广普及，由铜导线加工而成的换位导线成了变压器制造行业的首选材料。正是在这样的背景下，换位导线生产线应运而生并逐步得到了更加广泛而深入的使用。2) 生产线组成整条换位导线生产线由下述几部分机器组成：首先是绞龙，该机器负责把所需要加工的铜导线盘按照生产工艺要求安放到相应的摇篮位置上；然后是换位头，该机器是整条生产线的核心机器，就是由这里所有的铜导线被加工成换位导线并送到生产线的下游；这之后是几组绕包，这些绕包负责在换位导线的外面缠绕绝缘纸；经过绕包后是牵引，牵引负责把正在加工的换位导线不断的拉出并送至龙门收线，最后由 龙门收线将换位导线收成一卷，至此就是换位导线的整个生产流程。电气控制原理经过对多种技术方案的讨论，此生产线决定采用MP2000系列中的MP2300作为控制器，由MP2300来实现整条生产线的运动控制和逻辑控制。本系统在MP2300插槽中安装有218IF-01，LIO-01,LIO-04模块，其中218IF-01用来和触摸屏做人机数据交换，LIO-01用来接绞龙后面的主轴编码器，LIO-04接所有的现场开关量。通过 MP2300自身所带的SVB接口，即MECHATROLIN总线接口，把生产线的所有安川伺服都 接入到了 MP2300的运动总线中。在本系统的控制下，在生产线开车之前，操作工人会在触摸屏上通过很直观 的画面来设置生产工艺数据，生产工艺数据确定后，MP2300会相应设置不同伺服轴的电子齿轮参数，当生产线开车生产时，绞龙的主轴编码器跟随绞龙旋转，同时就把绞龙的位置信息经LIO-01传送到MP2300中，MP2300经过MECHATROLIN就可以控制所有伺服轴的运动，以执行生产。整条生产线的电气设计可参见下图。换位导线生产线控制柜内4）控制系统特点本电气控制系统从系统控制到传动驱动均采用YASKAW产品，不仅使得电气系统更加的简洁统一、功能完整，而且对于客户来说机器也具有了更好的维护性。在本系统中最重要的运动技术就是采用了MECHATROLIN总线。该总线传送速度可达 10Mbps,它不仅具备机器控制所必需的转矩、速度、位置控制模式,并且实现了高精度的相位控制。本系统所采用的就是相位控制技术，即电子轴技术。传统的换位导线生产线米用的是机械主轴，这种老式的生产方式不仅机械安护麻烦，运行时噪音大，而且操作起来很不方便，在生产过程中如果更换不同的导线棵数，操作工在调试生产工艺时既费时又费力。而通过电子轴技术，整条生产线的机械主轴就省掉了，不仅如此，操作工的使用也得到大大简化，只要在触摸屏上设置好生产工艺数据，不用去调整任何机械，就可以开始生产了。传统的机械主轴生产模式如下图传统方浚C CC CC CNoJlTM忡曙轴No寿酸讪最新的电子轴生产模式如下图MP2000系列i*F；AC临恥駆动器遊行耳动力轴连接通gc伺as奥动器进行机 的蔚耀相阖的动作.屜凸號的衲ft.便用电子凸鸵数奥期件工.具（攀胸b 述内和岳科序制作.调 悄蛮得更加袴易.通过上面两张不同的系统构成图可以看出，电子轴技术使得生产线不同位置的机械可以受到单独电机的控些机械之间的各种复杂运动关系也就在控制系统中得以更好的实现。5) 系统组态说明从上面的介绍可以看出，MP2300控制器加上MECHATROLINK I运动总线是实现多轴同步运动的关键所在。所有这些丰富的功能都是通过专用软件MPE720来对MP2300进行组态和编程的。在该软件中不仅可以设置系统参数，而且可以设置每个伺服轴的参数。本系统的硬件组态如图所示：Contr411erslot Number.000102. )03Module TypeMP23002181F-01UO-01UO-04-Controller Number-Circuit Number-I/O Start Register_ f I/O End Reoistcr= w “W iDoable inputWwWDisable OutputIfwMotiori Start ReqisterMQUQn End Rcaisrer亠一-Phi.8!-.-VX/0 vifttttJi tx*S泌.能2沏 SLDTMOSIoi Number123斗AModulfl TypeCPUIO*VP”Controller NumberM0101CrfCUiT NumberuE0102I/O Start Register00000010I/O End Register 0001owDi saWe InputEnableEnabl e*Di sable O2147483643User units16EM lash compenstftiQn amount0User uniu30Encoder selectionirtCrernpnUl ericoder *1-34Raud motar1500mm-l36Number of put sb 5 per motor rutUan131072pulse&/rev38 :Maximum number of absolute encoder turn;6S535revs42Feedback Speed Movement Averaging rimt?10ms(Axis I 2J SERVDPACK SGDH-ttE*MSllSV”ioj_ Servo Iyp!Fixe4 Pars“ Stlup Par meters | SZRVDPACK | llonitrNo.NameREGInput DataUnitCurreniJL0Run command settingOW8000OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOH1Mode setting 1OW80010000 0000 0000 0000 0000 H2Mode setting 2OW80020000 0000 0000 0000 0000 H3Function setting 1OW80030000 0000 0001 00010011 H4Function setting 2OW80040000 0000 0011 00110033 H5Funcdon setting 3OW80050000 OCX 0000 0000OOOOH6Option Settl ngOW80060000 0000 0000 0000 0000 H8Mot io n commandOW8008No Command 卜gMonon command control flagOW80090000 0000 0000 0000 0000 H10Motion subcommandOW800ANo Comm and jJ-12Torque/Thrust reference settingOL800C0.00%14Speed limit setting at the torque/thrust refe Speed reference settingOW800E1 50.00 %16OL80100】0*n reference un20Positive side limiting torque/thrust settingOL8014300.00%22Secondly Speed CompensationOLS0160.00%24OverrideOW8018100.00%?! |Position reference settingoi noir0User unitsr