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路斯特ServoC伺服系统在陶瓷滚压成型设备中的应用方案(基于三菱FX-3U系列PLC)
发布时间:2025-05-23 22:28:37 | 浏览量:11

一、概述

陶瓷滚压成型设备是一种典型的多轴联动自动化设备,广泛应用于电子陶瓷、结构陶瓷、功能陶瓷等产品的初次压制成型工艺中。该设备通常由伺服驱动系统、电气控制系统、气动单元及压轮滚压机构组成。本文围绕LTI Motion旗下的ServoC系列伺服驱动器配合三菱FX3U系列PLC控制系统,详细介绍伺服系统在陶瓷滚压成型设备上的应用策略、接线方案、参数配置和程序设计。

LTI MOTION SC54.jpg

二、应用场景与系统结构
本系统主要包括两套伺服控制单元:

  1. 压料伺服:驱动滚压头上下运动,实现精确滚压陶瓷毛坯;

  2. 转台伺服:控制多工位转台按角度间歇式旋转,配合实现连续压料。

三、关键功能及控制目标

  • 精确位置控制:上下压头需精确定位以满足陶瓷厚度一致性要求;

  • 多段转位控制:通过位置模式控制伺服实现角度分度,确保转台工位精确对位;

  • 多点信号联动:结合位置传感器、压紧检测、原点开关构建完整流程闭环;

  • 安全控制:整合急停、极限位保护、故障反馈机制。

四、硬件配置与接线方案

  1. 控制器:三菱 FX3U-48MR/ES-A

  2. 伺服驱动器:ServoC SGS4.0750.0012.0000.0(LTI Motion)

  3. 配套伺服电机:LTI 伺服配套 1.5~2.2kW 型号

  4. 电源:三相 400VAC

五、伺服接线详解

  1. 压料伺服(I/O 控制方式 STR/STL)
    | ServoC端子 | 功能      | 接PLC输出端子 |
    |------------|-----------|----------------|
    | ISD00      | 正向启动STR | Y2             |
    | ISD01      | 反向启动STL | Y3             |
    | ENPO       | 驱动使能    | Y4             |
    | DGND       | 公共地      | PLC 0V         |

  2. 转台伺服(高速脉冲控制)
    | ServoC端子 | 功能        | 接PLC输出端子 |
    |------------|-------------|----------------|
    | ME_A+      | 脉冲输入     | Y0             |
    | ME_A−      | 脉冲输入     | COM            |
    | ME_B+      | 方向控制     | Y1             |
    | ME_B−      | 方向控制     | COM            |
    | ENPO       | 驱动使能     | Y4             |

  3. 感应器及输入信号配置:
    | 传感器       | 功能说明         | 接PLC输入端子 |
    |--------------|------------------|----------------|
    | X3           | 压头原点传感器   | X3             |
    | X4           | 压到底位传感器   | X4             |
    | X5           | 转台定位完成     | X5             |

ServoCplus.jpg

六、ServoC关键参数设置

  • P145 = 4:位置控制模式

  • P152 = 1 或 2:输入模式设为脉冲+方向(转台)或I/O触发(压料)

  • P210 = 2;P211 = 3:设置ISD00为STR,ISD01为STL

  • P483 = 2(正转)或 3(反转),根据方向调整

  • P759 / P760:设置压料上下限位置(软件限位)

  • P803:设定容许误差范围,避免微抖动导致报警

七、控制流程逻辑说明

  1. 系统上电,PLC初始化,输出Y4使能两台伺服;

  2. 原点归位:压料轴伺服收到原点信号(X3)后,设置M10标志位允许动作;

  3. 接收启动信号(X0),驱动压头下压:

    • Y2=ON(STR),Y3=OFF(STL);

    • 压头移动到底部,X4信号触发表示压料完成;

  4. 压头上升(X1信号):

    • Y2=OFF,Y3=ON;

  5. 转台启动(X2信号):

    • PLC输出2000脉冲(Y0)+ 正方向(Y1)实现转动;

    • X5到位传感器确认转台完成。

八、梯形图逻辑简述

LD M8013
OUT Y4 ; 伺服使能

; 原点归位
LD X3
OUT M10

; 压料下压
LD X0 AND M10
OUT Y2
RST Y3

; 压料回升
LD X1 AND M10
OUT Y3
RST Y2

; 压料完成检测
LD X4
OUT M20

; 转台执行
LD X2 AND M20
RST M20
SET Y1
PLS Y0 K2000

; 转台完成
LD X5
OUT M31
RST M30

九、控制示意图与应用说明

ServoC_FX_ConnectionDiagram.jpg


控制系统可以通过增设HMI或触摸屏对滚压深度、速度、转位角度等进行参数化管理,并结合报警监控端口实现智能化故障预警。

十、总结与建议
本方案通过ServoC驱动器实现陶瓷滚压成型设备中关键动作的高精度伺服控制,结合三菱FX-3U系列PLC构建稳定、安全、便于维护的自动控制系统。建议在使用过程中:

  • 合理设置伺服软限位,防止误动作损坏设备;

  • 为压料和转台轴设定单独急停与报警反馈机制;

  • 每次启动前进行伺服原点归位;

  • 所有控制信号应通过隔离模块(如继电器或耦合器)增强抗干扰能力。

后续可扩展功能:

  • 使用高速计数器反馈压头当前位置

  • 加装压力传感器联动位置反馈,优化压合质量

  • 联动HMI配方管理,提高产品一致性和可追溯性


 
 
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