在包裝機械，伺服電機多是用來拖動物料進行定位，常規(guī)的做法是用測量尺測量物料上圖案的規(guī)格長度，然后根據(jù)測量的數(shù)據(jù)才能進行定長控制。有的時候，這一步驟非常麻煩 （如貼標(biāo)機），為了簡化這一步驟，我們應(yīng)用了設(shè)備上面的現(xiàn)有元器件，通過博瑋BWS伺服內(nèi)部元件運算測出標(biāo)帶的長度。
該項目，為華北某制藥設(shè)備廠的一個藥瓶貼標(biāo)機貼標(biāo)控制部分，項目實施過程中，充分利用了博瑋BWS伺服的計算器、比較器、定時器、內(nèi)部表格參數(shù)和計數(shù)器等功能，故介紹給大家，使大家能更加熟悉和應(yīng)用我們的產(chǎn)品。
二．系統(tǒng)分析
貼標(biāo)機貼標(biāo)部分工作原理圖如下：
標(biāo)帶示意圖：
圖2：標(biāo)帶示意圖
測量工作原理：
BWS伺服電機牽引標(biāo)帶前進的過程中，標(biāo)帶就在U型傳感器中移動，通過標(biāo)帶和標(biāo)縫的透光度不一樣，傳感器感應(yīng)標(biāo)簽信號。貼標(biāo)原理為：感應(yīng)到標(biāo)縫到標(biāo)帶的邊沿后，電機牽引標(biāo)帶走定長，如圖1中標(biāo)注的長度a （手動對好標(biāo)帶分離的位置，傳感器和標(biāo)帶的對應(yīng)位置如上圖所示）。由于傳感器的光源有一定的發(fā)散性，即便通過手動測量，測量出來的長度 a也會有很大的誤差，由此我們就想到了用伺服編程來實現(xiàn)該長度測量。
基于控制機理要知道如圖所示長度a，從圖中我們知道a和b分別是一個標(biāo)帶和標(biāo)縫長度，c是a和b之和，那么通過測量長度b和c，由c減去b即可得到a。如果要得到b和c的長度，就要知道2、3和4位置的值。 測量時，首先將電機當(dāng)前位置值2存入變量Var1，然后讓伺服以一個極低的速度牽引標(biāo)帶，到了3號位置（由U型傳感器感應(yīng)）將電機位置值存入變量Var2，到了4號位置存入Var3，最后根據(jù)這3個值計算出a，這樣伺服每次貼標(biāo)運動末端都走一個定位長度a，然后停在如圖所示2的位置。
三．電氣框架
系統(tǒng)電氣框架圖如下：
圖3：電氣框架圖
說明：該貼標(biāo)機設(shè)備的控制系統(tǒng)主要為“伺服”＋“觸摸屏”，伺服不但起到驅(qū)動器的作用，同時也承擔(dān)著方案中控制器的功能，相比較原有方案，省略了PLC，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
四．軟件編程及說明
輸入端子分配調(diào)用如下:
說明：DIN1的上升沿調(diào)用Sequence 1（“手動”啟動測量），DIN2的下降沿調(diào)用Sequence3（DIN2直接接PNP傳感器，既該傳感器信號的下降沿調(diào)用Sequence 3）。
軟件編程及說明如下：
Sequence 1程序：
說明：把當(dāng)前標(biāo)帶（圖2）中“2”位置對應(yīng)的電機位置值寫入到驅(qū)動器內(nèi)部地址2D000020中存儲。
Sequence 2程序：
說明：電機低速運行，清除地址2D010020和2D020020中的位置值，同時使Sequence 3 有效 （該段程序由傳感器信號調(diào)用，在貼標(biāo)正常工作時屏蔽，在進行測量標(biāo)長時有效）
Sequence 3程序說明：
Sequence 3說明：電機拖動標(biāo)帶低速運行，把標(biāo)簽傳感器第1次檢測到的位置（圖2中“3”位置）寫入內(nèi)部表格地址（2D010020）。同時對計數(shù)器0的計數(shù)值加1，在本段程序中最后一行調(diào)用了比較器0（Comparator 0），比較器0的設(shè)置如下，比較器判斷計數(shù)器內(nèi)的值（21900220）=2時調(diào)用Sequence 4，而21900220是用于保存標(biāo)簽傳感器（PNP）的下降沿信號次數(shù)（也就是邊沿位置寫入次數(shù)），21900220＝1，說明檢測到圖2中對應(yīng)的“3”位置，21900220＝2，說明檢測到圖2中的“4”位置，之所以“2”、“3”和“4”位置值能夠被自動保存到2D000120、2D000220、2D000320中，是利用了“Tabulator”功能， “Tabulator”為驅(qū)動器內(nèi)用于保存批量數(shù)據(jù)的一塊地址區(qū)域，類似于一個數(shù)組，共有256個連續(xù)地址用于存儲數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)保存到該地址區(qū)域，需要利用“21B0”這個對象， 每寫入1次，該對象指向的地址（用于保存數(shù)據(jù)的地址）將自動增加1。如本例，每保存1次“60630020”的值，保存的地址將自動增加1，為了測量標(biāo)帶長，只需要保存3次“60630020”的值，一旦完成，將跳轉(zhuǎn)到Sequence 4。
比較器編程如下圖：
這樣加上啟動時的一次，總共內(nèi)部表格地址就寫入了三個參數(shù)，分別對應(yīng)我們的標(biāo)帶示意圖中的2、3和4位置的值。
Sequence 4程序：
說明：對計數(shù)器清零，對采集到的位置數(shù)據(jù)進行計算。利用計算器元件0（Calculator 0）的復(fù)制（Copy）功能，將“2D000020”中的值設(shè)置為“減數(shù)”。
Sequence 5程序：
說明：利用計算器的減法功能，把標(biāo)帶示意圖位置3 （保存在0x2D010020地址內(nèi)）對應(yīng)的值減去位置2（保存在0x2D000120地址內(nèi)）對應(yīng)的值，結(jié)果為“b”長度。由于減法計算需要計算時間，故這里應(yīng)用了一個定時器延時進入下一次計算。
類似的方法，編程計算得出“c”和“a”的值，并將“a”值寫入“607A0020”（位置模式下的“目標(biāo)位置”），每次貼標(biāo)時當(dāng)檢測到“1”的位置后將轉(zhuǎn)入1個相對定位，定位長度為“a”值，從而實現(xiàn)貼標(biāo)的要求。Sequence A為用于相對定位的程序。
五．人機界面編程
說明：畫面簡單，操作方便，直接實現(xiàn)觸摸屏對博瑋BWS伺服的操控，完成貼標(biāo)的參數(shù)設(shè)置和動作控制。
六．總結(jié)
本系統(tǒng)通過sequence編程和博瑋BWS伺服內(nèi)部多個元件的功能配合成功的實現(xiàn)了標(biāo)帶相關(guān)控制長度的測量，達到了預(yù)期的結(jié)果。也去除了原有系統(tǒng)需要測試大量標(biāo)長才能測試出數(shù)據(jù)的缺點，減少了對標(biāo)帶的浪費。同時也簡化了客戶的操作，方便了客戶的操作。