一、項目背景及要求
（一）項目背景
該項目主要為鋰電池行業(yè)項目，主要對極片（正極以及負(fù)極）對極片位置進(jìn)行焊機(jī)耳以及包膠操作，對后續(xù)卷繞機(jī)加工的原料進(jìn)行的生產(chǎn)
（二）項目要求：
1、生產(chǎn)效率：1分鐘35pcs
2、穩(wěn)定性：除所需原材料以及長時間動作出現(xiàn)傳感器檢測到位出現(xiàn)的報警問題外，機(jī)器動作不能出現(xiàn)無問題報警
3、精準(zhǔn)度：極片焊接位置，貼膠位置進(jìn)度不能大于50絲，糾偏處理精度要保證收放卷對其度適宜，在焊接以及貼膠位置的前后對其度要一致
4、自動化：除人為需要更換材料外，額外時間機(jī)器將自動動作無需人工參與
5、易用性：貼合現(xiàn)場操作人員使用，手動模式下存在多個小循環(huán)半自動，方便操作人員進(jìn)行穿料以及自動對收放卷擺臂進(jìn)行控制
6、張力：在收放卷過程中，要保證卷經(jīng)變大或變小，擺臂控制的收放卷速度能夠跟隨，并且通過線速度恒定實現(xiàn)自動收放卷有無材料時的報警動作
7、多功能：要求可實現(xiàn)單焊單貼，雙焊雙貼，單焊分次貼，極耳有無包膠等功能切換
二、硬件配置：
匯川設(shè)備：
序號
產(chǎn)品名稱
型號
備注
數(shù)量
1
hmi
it5070t
人機(jī)界面
1
2
plc
h3u-3232mt
控制器
1
3
ad模塊
am600-4ad
4路ad
2
4
輸入模塊
am600-3200end
32點輸入
3
4
輸出模塊
am600-3200etn
32點輸出
1
5
伺服電機(jī)
ismh1-40b30cb-u231z
400w電機(jī)
4
6
伺服驅(qū)動器
is620ps2r8i-iab-c
400w驅(qū)動
4
7
伺服電機(jī)
ismh1-75b30cb-u231z
750w電機(jī)
2
8
伺服驅(qū)動器
is620ps5r5i-iab-c
750w驅(qū)動
2
三、方案拓?fù)洌?br>四、方案說明：
采用匯川h3u以com1采用485形式通訊觸摸屏，采用canlink通訊伺服，采用脈沖+方向控制糾偏步進(jìn)電機(jī)
（一）方案優(yōu)點：
1、采用canlink通訊既保證了通訊穩(wěn)定也保證了通訊傳輸速率，通訊速率可達(dá)1m
采用匯川canlink形勢下控制伺服，canlink屬于有源通訊，抗擾力高于485通訊，且伺服與plc之間的通訊數(shù)據(jù)傳輸配置容易，并可針對現(xiàn)場實際條件選擇多種觸發(fā)形式，可實時進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，也可以選擇人為觸發(fā)事件傳輸，且采用canlink形勢下的通訊速率可達(dá)1m
2、采用匯川canlink控制伺服，可以采用集成指令，以及根據(jù)實際現(xiàn)場要求自定義添加相關(guān)映射參數(shù)
3、采用脈沖+方向控制糾偏步進(jìn)電機(jī)，匯川plc輸出脈沖頻率可達(dá)200k，不降低步進(jìn)電機(jī)細(xì)分保證精準(zhǔn)度的情況下可以保證快速，穩(wěn)定的趨近設(shè)定的糾偏位置
（二）現(xiàn)場難點問題及解決方案說明：
1、收放卷動作中，要求擺臂不抖動，收放平穩(wěn)
采用h3u搭配ad模塊，采集擺臂電位計數(shù)據(jù)，進(jìn)行死區(qū)算法（以穩(wěn)定區(qū)間內(nèi)伺服不響應(yīng)）超過穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)以設(shè)定正反向搭配線性規(guī)劃轉(zhuǎn)速進(jìn)行補償實現(xiàn)，收放卷過程中擺臂不抖動，并針對該方案實時被動采集即轉(zhuǎn)速即將到達(dá)給定死區(qū)限制值后自動規(guī)劃給定轉(zhuǎn)速提升或減小速度給定
2、無放料傳感器的情況下自動檢測放卷材料直徑實現(xiàn)自動停機(jī)
以線速度恒定公式，通過canlink讀取牽引+放卷轉(zhuǎn)速，因牽引單純帶材料而不是累計收材料，所以牽引線速度恒定已知實時計算放卷直徑，并通過現(xiàn)場人員設(shè)定直徑大于實際放卷反饋直徑實現(xiàn)自動停機(jī)的操作算法
3、焊接以及貼膠精準(zhǔn)度定位問題：
采用中斷形式接入伺服di9，無給定中斷信號伺服以plc給定信號動作，中斷檢測到位以中斷設(shè)定定長以及速度進(jìn)行運動，保證了時間相應(yīng)中斷定長給定信號，從而保證了定位精準(zhǔn)度
4、緩存處理邏輯：
采用動作完成，緩存?zhèn)鞲衅餍盘栍涗浀冗M(jìn)行控制，保證觸碰到緩存?zhèn)鞲衅鲿r，出現(xiàn)焊接貼膠正常動作，并根據(jù)傳感器跟定信號自動實現(xiàn)停止開啟后續(xù)加工器件的邏輯動作