台达 DVP10MC 是运动控制型 PLC(支持 10 轴同步控制),旋切自动纠偏核心是通过 “边缘检测传感器 + 伺服执行机构 + 位置闭环控制” ,实时补偿材料偏移量(如纸张、薄膜、金属带的旋切过程),确保切口精度≤±0.1mm。以下结合台达 PLC 的运动控制指令、传感器适配、伺服联动,提供可直接落地的硬件配置、参数设置、程序逻辑及调试步骤。
旋切过程中,材料边缘偏移→边缘传感器检测偏移量→PLC 计算补偿脉冲→驱动纠偏伺服(如平移台 / 摆辊)调整材料位置→实时反馈闭环,抵消偏移,维持边缘对齐。
| 组件 | 型号推荐 | 作用 | 接线要点 |
|---|
| 运动 PLC | 台达 DVP10MC11T(10 轴脉冲型) | 核心控制,处理传感器信号 + 输出补偿脉冲 | 需扩展 1 个高速输入口(接传感器)、1 个脉冲输出口(驱动纠偏伺服) |
| 边缘检测传感器 | 台达 DTA100(光电式)/ 基恩士 LV-N11N(激光式) | 检测材料边缘偏移,输出模拟量 / 数字量 | 模拟量(4-20mA)接 PLC 模拟量输入口(如 AIW0);数字量(NPN)接高速输入口(如 X0) |
| 纠偏伺服系统 | 台达 ASDA-A2+ECMA-C20604RS(400W) | 执行纠偏动作,平移台 / 摆辊驱动 | 伺服脉冲输入接 PLC Y0(脉冲)、Y1(方向);编码器反馈接 PLC 高速输入口(如 X1-X3) |
| 旋切主轴驱动 | 台达 VFD-E 变频器 + 异步电机 | 控制旋切速度,与纠偏伺服同步 | 通过 PLC 脉冲指令(Y2-Y3)或 MODBUS 通讯控制变频器频率 |
| 张力传感器(可选) | 台达 DTS 系列(张力信号 4-20mA) | 稳定材料张力,避免偏移加剧 | 模拟量输入接 PLC AIW2,与纠偏联动控制 |
| 纠偏执行机构 | 滚珠丝杠平移台 / 摆辊机构 | 带动材料左右偏移补偿 | 伺服电机与平移台通过联轴器连接,减速比 1:1(根据行程调整) |
| 寄存器地址 | 含义 | 取值范围 / 设置示例 |
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| D100 | 传感器零位基准值(4-20mA 对应偏移 0mm) | 模拟量 4mA→D100=6400,20mA→D100=32000(16 位 AD 转换) |
| D101 | 实时偏移量(mm) | -5.0~+5.0mm(对应模拟量偏差换算) |
| D102 | 纠偏阈值(偏差超过此值启动纠偏) | K100(对应 0.1mm,根据 AD 精度调整) |
| D103 | 补偿脉冲系数(1mm 对应脉冲数) | K1000(根据伺服电子齿轮比计算) |
| D104 | 纠偏伺服速度(Hz) | K5000(5kHz,避免调整过快导致抖动) |
| D105 | 张力基准值(可选) | K16000(对应 10N 张力,4-20mA 中间值) |
| 台达 DVP10MC 端子 | 边缘传感器端子 | 张力传感器端子 | 作用 |
|---|
| AIW0(+) | 信号输出 + | - | 边缘偏移模拟量输入(4-20mA) |
| AIW0(-) | 信号输出 - | - | 模拟量回路负极 |
| AIW2(+) | - | 信号输出 + | 张力模拟量输入(4-20mA) |
| AIW2(-) | - | 信号输出 - | 张力回路负极 |
| X0(高速输入) | 数字量输出(NPN) | - | 边缘偏移超限触发(备选) |
| 24V+ | 电源 + | 电源 + | 传感器供电(24V 直流) |
| GND | 电源 - | 电源 - | 电源公共端 |
| 台达 DVP10MC 端子 | 台达 ASDA-A2 伺服端子 | 作用 |
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| Y0(脉冲输出) | PUL+(脉冲正) | 纠偏伺服位置脉冲输入 |
| Y1(方向输出) | DIR+(方向正) | 纠偏伺服正反转控制 |
| 1M(输出公共端) | PUL-、DIR- | 脉冲 / 方向信号公共端 |
| X1(编码器 A) | A+(编码器输出 A) | 伺服位置反馈 A 相 |
| X2(编码器 B) | B+(编码器输出 B) | 伺服位置反馈 B 相 |
| X3(编码器 Z) | Z+(编码器输出 Z) | 伺服原点信号(纠偏复位用) |
| 24V+ | 外部电源 + | 伺服脉冲输入回路供电 |
| 台达 DVP10MC 端子 | 台达 VFD-E 变频器端子 | 作用 |
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| TXD(485+) | RS485+ | MODBUS 通讯发送 |
| RXD(485-) | RS485- | MODBUS 通讯接收 |
| GND | GND | 通讯公共端 |
ladder
LD M1000 // 运行监控(M1000=PLC运行时ON)
// 1. 模拟量输入通道初始化(AIW0=边缘传感器,AIW2=张力传感器)
MOV K0 D8120 // AIW0设为4-20mA输入(D8120=0对应4-20mA)
MOV K0 D8122 // AIW2设为4-20mA输入
// 2. 伺服脉冲输出初始化(Y0/Y1=纠偏伺服,Y2/Y3=主轴)
MOV K1 D8130 // Y0/Y1设为位置脉冲输出(K1=脉冲+方向模式)
MOV K10000 D103 // 补偿脉冲系数:1mm=1000脉冲(需按实际电子齿轮比调整)
MOV K5000 D104 // 纠偏伺服速度:5000Hz
MOV K100 D102 // 纠偏阈值:0.1mm(对应AD值100)
// 3. MODBUS通讯初始化(控制主轴变频器)
MOV H0001 D8140 // 从站地址1(变频器地址设为1)
MOV K9600 D8141 // 波特率9600bps
MOV K0 D8142 // 数据位8、停止位1、无校验
ladder
LD M1000
// 1. 读取边缘传感器模拟量(AIW0)
MOV AIW0 D200 // AIW0=4-20mA对应D200=6400~32000
// 2. 计算偏移量(相对于基准值D100)
SUB D200 D100 D201 // D201=模拟量偏差值
// 3. 换算为实际偏移量(mm):(D201)/(32000-6400)×10mm(假设4-20mA对应±5mm)
FLT D201 D202 // 整数转浮点
MOV K25600 D203 // 32000-6400=25600(模拟量满量程偏差)
FLT D203 D204
DIV D202 D204 D205 // 偏差比例
MUL D205 K10 D206 // 10mm=满量程偏移(±5mm)
MOV D206 D101 // 实际偏移量(mm)存入D101
ladder
// 1. 偏移量超限判断(绝对值>阈值D102)
ABS D201 D207 // 模拟量偏差绝对值
CMP D207 D102 M0 // M0=1→偏移超限,启动纠偏
// 2. 计算补偿脉冲数(偏移量×脉冲系数)
LD M0
MUL D101 D103 D208 // 补偿脉冲数=偏移量(mm)×1000(脉冲/mm)
// 3. 方向判断(偏移量>0→正方向,<0→反方向)
CMP D101 K0 M1 // M1=1→偏移+(需向右调整),M1=0→偏移-(向左调整)
LD M1
SET Y1 // 方向输出Y1=ON(正方向)
LDI M1
RST Y1 // 方向输出Y1=OFF(反方向)
// 4. 输出补偿脉冲(台达MC指令:PLS_Y0)
PLS_Y0 D208 D104 // Y0输出补偿脉冲,频率D104(5000Hz)
// 5. 纠偏完成复位(偏移量≤阈值)
LD M1000
CMP D207 D102 M2 // M2=1→偏移在允许范围
RST M0 // 停止纠偏
ZRST Y0 Y1 // 清零脉冲/方向输出
ladder
LD M1000
// 1. 读取张力传感器模拟量(AIW2)
MOV AIW2 D300 // AIW2=4-20mA对应D300=6400~32000
// 2. 张力偏差判断(与基准值D105对比)
SUB D300 D105 D301
ABS D301 D302
CMP D302 K500 M3 // M3=1→张力波动超允许范围
// 3. 调整主轴变频器频率(MODBUS指令)
LD M3
MOV H03 D400 // MODBUS功能码03(读寄存器)
MOV H2000 D401 // 变频器频率寄存器地址(H2000=输出频率)
MOV K2 D402 // 读取2个寄存器
MODBUS RTU D400 // 发送MODBUS指令
ladder
LD M1000
// 1. 读取主轴变频器频率(MODBUS反馈)
MOV H03 D500 // 功能码03
MOV H2000 D501 // 频率寄存器地址
MOV K2 D502
MODBUS RTU D500 // 读取频率值存入D503
// 2. 纠偏速度与主轴频率联动(频率越高,纠偏速度越快)
FLT D503 D504
MUL D504 K100 D505 // 频率×100=纠偏速度(如50Hz→5000Hz)
MOV D505 D104 // 动态调整纠偏速度
| 参数号 | 参数名称 | 设置值 | 说明 |
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| P1-00 | 控制模式 | 01 | 位置控制模式(脉冲 + 方向) |
| P1-01 | 电子齿轮比分子 | 100 | 配合 PLC 脉冲系数,1mm=1000 脉冲 |
| P1-02 | 电子齿轮比分母 | 1 | 减速比 1:1,根据实际机构调整 |
| P2-10 | 扭矩限制 | 100 | 最大输出扭矩 100%(避免过载) |
| P2-11 | 加速时间 | 0.2 | 加速时间 0.2s(避免冲击) |
| P5-00 | 编码器类型 | 00 | 增量式编码器(A/B/Z 相) |
| 参数号 | 参数名称 | 设置值 | 说明 |
|---|
| P00-01 | 控制模式 | 07 | MODBUS 通讯控制 |
| P00-02 | 频率指令来源 | 07 | 通讯指令控制频率 |
| P01-00 | 最高输出频率 | 50 | 主轴最高转速对应频率 |
| P28-00 | 通讯地址 | 01 | 与 PLC MODBUS 从站地址一致 |
| P28-01 | 波特率 | 03 | 9600bps(与 PLC 通讯参数一致) |
| P28-02 | 数据格式 | 00 | 8 位数据位、1 位停止位、无校验 |
无偏移时,调整传感器位置,使 AIW0=D100(基准值,如 16000=12mA);
手动偏移材料 + 5mm,记录 AIW0 值,计算脉冲系数 D103(确保 1mm 对应 1000 脉冲);
反复测试偏移 ±5mm,确认 D101(实际偏移量)显示准确。
| 故障现象 | 可能原因 | 解决方案 |
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| 传感器无信号(AIW0=0) | 接线松动 / 传感器未供电 | 检查 24V 电源、AIW0 正负接线,重新插拔传感器 |
| 纠偏伺服不动作 | 脉冲输出未使能 / 伺服报警 | 检查 M0 是否触发,查看伺服报警代码(如 ALM32 = 过载,需降低负载) |
| 偏移量波动大(D101 跳变) | 传感器干扰 / 材料张力不稳定 | 传感器线缆单独布线(远离动力线),启用张力联动控制 |
| 纠偏过度(来回摆动) | 纠偏速度过快 / 阈值过小 | 降低 D104(纠偏速度)至 3000Hz,增大 D102(阈值)至 150 |
| MODBUS 通讯失败 | 地址 / 波特率不匹配 / 接线错误 | 核对变频器参数 P28-00~P28-02,检查 485 接线(TXD/RXD 是否接反) |