MP运动控制器在数控钢筋弯箍机中的应用

一、YASKAWA运动控制器简介
　　随着现代工业的不断发展，对机器的运动控制提出了更高的要求，YASKAWA的运动控制器MP2000系列就是在这种情况下应运而生的。MP2000系列强化了高速处理大容量程序的能力、同步控制多轴的性能、高效率编程的操作性，发挥这三项强大功能，可使所有的机器都实现理想的运动控制。
　　要使复杂的机械动作高速化，高速处理的程序和高速化的网络是不可或缺的。MP2000系列通过采用了高速CPU，缩短了命令执行时间。并且，由于使用了MECHATROLINK-II（传送速度10Mbps），实现了切换速度的多轴高速运动。
　　在需要多轴同步控制的应用中，控制器的同步性能极为重要。由于MP2000系列可同步控制多轴，所以它们不仅应用广泛，而且还可大幅度提高机械精度。
　　要进行高度化的控制，编程和维修作业必须要高效率。工程工具MPE720通过适用于Windows环境的操作，可编制直观的梯形程序，使用拖动与下拉、剪切与粘贴功能后，程序编辑也变得非常简单。另外，MP2000系列还致力于系统所需的设定和编程管理、描述方法的高效化，缩短了设计师建议及维修作业的时间。

二、数控钢筋弯箍机系统组成及原理
 1、引言
　　数控弯箍机主要应用于建筑行业材料的加工中。形状各异的钢筋箍筋是楼房建筑工地上用量最大的构件。长期以来，它都是靠建筑工人手工制成，不仅效率低，而且精确度差，严重制约了工期进度和楼体整体建筑质量。随着运动控制系统的广泛应用，数控弯箍机的设计定型。利用这台设备，每个班次可以加工7.5吨钢筋，而且不需占用大面积场地，只需一名工人就可作业，比原来的人工方法提高效率近40倍。
 2、设备结构
　　设备的结构：首先介绍整个设备的生产过程，设备工作前，所需各种工艺动作的设置参数由上位工控机进行输入和修改。数控弯箍机有两台电机，弯曲电机M1和送进电机M2。送进电机M2将产品原材料按设置好的定长向前送进，当材料进入弯曲处后由弯曲电机M1带动弯曲头按预订的产品形状进行折弯。产品成型后，由剪切气缸带动机械剪切部分将成型产品剪切下由操作工进行产品检验。M1.M2均为伺服电机。

 3、控制原理

　　经过对技术要求方案的讨论，此系统决定采用MP2000系列中的MP2300作为控制器。MP2300可以做多轴运动控制。此系统在MP2300扩展插槽中安装了SVA-01运动控制卡，完成对两轴精准的运动控制。
　　如图所示，工控机通过MP2300上的通讯卡218IF-01与控制器连接，将上位设置的工艺参数传送至控制器内。M1电机由伺服单元控制，电机后的旋转编码器PG1闭环至伺服单元。M2电机也由一台伺服单元控制，其中电机侧旋转编码器PG2闭环至伺服单元，同时，送进部分的机械侧，也安装有旋转编码器PG3闭环至MP2300上的SVA-01运动控制卡，从而做到全闭环。电机的调速由通过MECHATROLINK-II连接至MP2300的模拟量输入模块AN2900，并在AN2900上连接旋转电位器进行控制。
 4、电气系统结构
　　数控弯箍机其主要的电气控制系统均采用YASKAWA产品。主控系统采用YASKAWA MP2300机器控制器并插装专用控制卡构成，传动系统采用YASKAWA∑II系列 SGM□H/SGDM。
     弯箍机控制系统结构图如下图所示：

 5、实际生产应用
      数控弯箍机，采用伺服单元驱动伺服电机，其2台电机功率均为7.5KW，转速为1500转，电机编码器选用131072线17位增量型编码器。通过专用软件MPE720对MP2300进行编程。对于伺服的参数以及编码器的参数设置均可通过软件设置后保存在MP2300控制器内。硬件组态如图所示：

　　自此图中可以清晰的反映出当前系统所使用的各类硬件以及硬件安插顺序。
　　在IO插槽处可以通过对LIO－04的配置来设置硬件的IO起始地址，如图所示：

　　通过对SVA-01的配置可以对包括伺服电机，编码器等关于轴控制的参数配置。如图所示：

      以上是通过MPE720对包括硬件参数在内的基本配置。

三、MP2000系列及MP2300运动控制器的功能和特点
 1、MP2000系列
   A 切换迅速的运动实现了机械动作的高速化
      有4个控制模式和在线切换功能的MECHATROLINK-II
      可简化机械动作设定的插补功能
   B 无偏差的动作扩展了应用范围
      简化机器的电子轴和电子凸轮
      实现高速化的顺序控制和运动控制的完全同步处理
   C 工程工具MPE720，无空耗的操作环境，提高了效率
      完备的监视功能
      简便设计的程序管理、数据库
 2、MP2300
　　转变为柔性机器控制器的MP2300是集众多功能于一体的机器控制器，它配备有CPU模块、SVB模块、标配I/O模块功能的基本模块以及3个扩展插槽。CPU最多可进行48轴的控制（装有2个SVB－01模块时）。扩展插槽可以插入选配模块，通过和选配模块的组合，可自由构筑模拟型和网络型的系统。也可以和各种电机驱动器、其他公司生产的控制器相连接，以及进行I/O分散设置。

四、结束语
　　该项技术已经应用成功，并通过相关行业认证。具有广泛的应用前景，同时填补了国内市场的一片空白，我们本着“一切为客户”的服务理念，凡是立足于诚信和责任，“全心全意为客户创造价值”是伟易人为之不懈奋斗的目标。