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基于S7-300的交流伺服系统在汽车仪表板生产线上的应用

作者:时间:2017-06-07来源:网络

0 引言

以前的伺服驱动系统多以直流系统为主,这是因为直流电机调速比较方便,本身的机械特性较硬,但直流电机由于有电刷换向,不适用于防爆场合,且结构复杂,维修不便。近年来由于电子技术飞速发展,交流调速技术日趋成熟,其调速性能可与直流系统相媲美,并正逐步取代直流电机调速。

我公司的原系统为CANN0N公司独立研制,以STD总线、Z80CPU为核心的单片机组成的直流伺服控制系统。该系统抗干扰能力差,软硬件资料不详, 维修困难, 且备件价格贵, 采购周期长, 经常造成停机。因此我们采用西门子S7—300及位控模块FM357、SIM0DRIVE611A伺服驱动模块、1FK6伺服电机构成的数控系统对原系统进行了改造。

1 系统组成和工艺流程

1.1系统组成

系统组成框图如图1。

由图可知, 机械手控制系统是整个汽车仪表板生产线的核心, 它主要完成高精度的定位控制、与上位机通讯、数据采集、故障报警, 以及控制发泡机高压循环及浇注时间, 接收来自转盘线的速度信号以适应转盘不同运行方式。高压发泡机系统主要完成ISO (异氰酸酯)和POL (聚醚多元醇)2种发泡料的流量、压力调节及原料循环控制。转盘控制系统主要完成转盘速度调节及模具开合控制。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201706/350675.htm

  机械手控制系统是此次改造的重点,该系统的主要构成如图2。

硬件配置如下:

(1)上位机采用研祥EWS.843P一体化工控机,体积小巧,操作方便,主要完成参数设定,故障显示等。(2)以西门子S7.300为核心,CPU模块为CPU316-2DP,主要具有与上位机通讯、处理I/O模块、控制计数器模块、位置控制模块的功能。(3)输入模块为32点的SM32l,输出模块为l6点的SM322主要完成数字量的I/O控制。(4)FM357位置控制模块主要完成高精度的定位控制。(5)FM350计数模块主要采集来自转盘的光电码盘信号,以便完成与转盘的协调控制。(6)SIMODRIVE6l1A伺服驱动模块主要接受FM357的控制信号,为伺服电机提供动力。(7)1FK6交流伺服电机为执行电机。

1.2 系统工艺流程

系统工艺流程如图3。


2 系统软件构成

2.1系统的动作时序

系统的动作时序图如图4。


2.2 程序框图及系统软件

系统上位机监控软件采用西门子公司WINCCV5.0软件, 运用该软件设计显示浇注轨迹及示教参数输入等, 中文人机界面, 操作方便。

下位机程序采用西门子公司STEP7 V5.1软件,实现编程监控。程序框图如图5。


3 结束语

由于采用西门子S7—300 PLC为核心的代替原来的以单片机为核心的直流伺服系统,大大提高了控制可靠性。改造后的系统能完全满足与发泡机、转盘的协调控制, 符合注模工艺要求,系统性价比高, 操作方便, 经济效益显著。



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