台达运动控制器在包装行业的应用(2)

5 系统通讯

5.1 变频部分

变频器和运动控制器通讯时需要在CANopen Builder软件中导入ATV312的EDS文件。

DVPCOPM-SL模块是运行于DVP10MC左侧的CANopen主站模块，当DVP10MC通过DVPCOPM-SL模块与CANopen网络相连时，DVPCOPM-SL模块负责运动控制器与总线上其它从站的数据交换接口。DVPCOPM-SL模块既可以在总线中做主站，也可以通过设置使其在总线中做从站。模块映像地址：输入：D6000-D6226，输出D6250-D6476。

DVPCOPM-SL在设置地址时，只有在模块断电情况下设置才有效，完成设置后，再将模块上电。如果接线与节点地址均设置正确，模块上面的LED会显示当前站号地址，如果为红色代码闪烁，请检查通讯速率不要太高，或选用标准的CAN电缆。

图8 变频总线图

5.2 伺服部分

图9 伺服总线图

伺服驱动器的参数设置如下：

P1-01=B(伺服驱动器设置为CANOpen模式);

P3-00=2(伺服驱动器的CANOpen站号设置为“2”);

P3-01=403(伺服驱动器在CANOpen中通讯速率设置为1Mbit/s);

P2-15=122(伺服驱动器的逆向极限开关设为常开);

P2-16=123(伺服驱动器的正向极限开关设为常开);

P2-17=121(伺服驱动器的急停开关设为常开)。

其他伺服驱动器的参数设置只有站号设置不同，设置完毕后伺服驱动器须重新上电。DVP10MC遵循CANopen(DSP402)协议，采用同步信号实现多轴同步，多轴系统支持十六个实轴，外加两个虚轴。在网络通讯方面，可支持DeviceNet主从站、CANopen主从站、Profibus-DP从站，可组建功能复杂的控制系统。

5.3 以太网部分

DVP10MC11T提供一个以太网接口，此接口为运动控制模块所有，支持ModbusTCP

协议，PC端软件CANopenBuilder通过此接口可用于下载CANopen运动控制网络配置、运动程序、G代码，监控装置等功能。DVP10MC11T在以太网网络中只能做从，同时可接受最多4个主站的访问。此接口还支持自动跳线功能，当与计算机或交换机连接时，不需要特别作跳线处理。接口上的LED可以显示以太网当前的连接状态，方便用户查询。

DVP10MC11T的以太网参数设置通过CANopenBuilder软件设置。DVP10MC11T支持的Modbus功能码和对应的地址元件如下表所示：

表2 Modbus功能码

施耐得XBTGT5330触摸屏集成有以太网接口，支持ModbusTCP，故可以方面的连接。触摸屏在驱动设置时，需要设置成低字节优先。

6 温度控制

在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。本系统中有八通道温度采用PID控制温度，使用DVP04TC-S作为温度数据采集模块，经过PLC程序中的专用温度控制指令，用PLC输出点控制固态继电器动作，实现温度的加热控制。

DVP04TC-S模块是运行与DVP10MC右侧的温度控制模块，具有专用的PID温度自动调整功能，可以实现PID控制参数的自动计算，控制温度精度达到±1度。

当PID指令的动作方向功能选择为K3或K4 时，其中PID指令内部使用的运算公式是

其中偏差量固定为：E (t) = SV − PV

由于此功能是专为温度控制而设计的功能，因此当取样时间(Ts)设置为4秒(K400)时，则表示输出值(MV)的输出范围为K0~K4，000之间，并且搭配的GPWM指令的周期时间设置值也需设为4秒(K4，000)。

图10 PID指令的动作方向为 K3~K4 的控制方块

图10中的1/KI及1/KP的符号分别表示除以KI及除以KP的功能，由于此控制方块为温度控制专用的PID指令，因此需搭配GPWM指令一起使用。

当使用者在控制温度的环境下不知如何调整各项参数时，可先选择K3这项自动调整功能，等到指令内部调整完毕后(功能选择自动会设置为 K4)，使用者可再依控制结果修改成更佳的参数。

图11 PID控制程序

7 结束语

经过现场测试后，系统最大速度可以稳定达到70包/分钟，这套设备成功开发标志着包装机设备已经从简单的半机械化双变频升级到全伺服系统。

全自动包装机采用台达总线型运动控制器，该产品良好的兼容性以及优异的性能使控制变得简易、高效和稳定。电气结构简单和高稳定性为用户创造了价值。

作者简介

刘胜戌(1981-)男 工程部主管，任职于怡和包装系统有限公司，主要从事自动化控制系统的设计和开发工作。

参考文献(略)