CAN总线解决方案在玻璃磨边机上的应用

玻璃磨边机是一种玻璃深加工设备，把粗加工成型玻璃的两边或者四边经过磨轮磨制成各种各样的边型，以适合各种不同的应用环境，比如汽车玻璃、家用玻璃等。以前所做的玻璃磨边机大都采用变频器来控制，通过普通电机来带动丝杆来调节磨刀的位置，效率低下且精度不高，严重制药了生产效率的提高，同时不能满足客户多样化的需求。

一、 系统电气框图

　　深圳步科电气有限公司及时响应客户需求，根据客户工艺要求因地适宜地为该系统选择了CAN总线解决方案，采用KINCO总线型控制器—K4 PLC作为系统控制核心，采用KINCO智能伺服驱动器作为磨刀驱动电机，彻底解决了客户目前遇到的问题。
控制原理如下：

  
  系统配置图：


名称 型号 数量 备注
HMI MT4300C 1PCS 系统显示与控制
PLC K406CN-24AT 1PCS 系统控制核心
伺服驱动器 ED400-0075-AA 2PCS 自带CAN总线通讯接口
伺服电机 60S-0075-30AA 2PCS 磨刀电机

二、 系统工艺要求

　　随着工厂自动化水平要求的提高，传统的玻璃磨边机已经不能满足客户的要求，因此迫切需要一种新的控制方式来对原有设备进行改良，因此客户对工艺提出更高的要求。该设备与普通的玻璃磨边机具有不同之处，主要体系如下:
1、 能够通过HMI在线选择、修改所加工工件，且能在3S之内控制磨刀电机迅速运行到正确位置，这个位置必须是PLC自动实时计算HMI设置的数据得到的；
2、 能够保存多组玻璃加工参数，在切换加工工件时，不需用户再输入参数，只需直接调用即可；
3、 系统断电后，系统能够自动控制磨刀回到断电前的位置；
4、 加工精度必须控制在±0.2mm；
5、 HMI必须能够实时显示出故障、运行状态、实际位置等信息，以便操作人员清楚当前系统处于何种状态；

三、 实现方法

　　鉴于客户提出的工艺要求，我们根据最佳的性价比原则为客户选择了CAN总线系统解决方案，该解决方案具有很强的灵活性和很高性价比，与传统方案的优势如下：
1、 节约布线成本，减少布线时间，减小出错机率
2、 减小施工难度，缩短施工周期
3、 降低系统总成本
4、 可靠性更高，抗干扰能力更强
5、 走线少、全数字信息交互
6、 信息量更大
7、 实时性更高
8、 可维护性更强

　　对于该系统，我们正是充分的利用了这些优势，并充分发挥K4 PLC的优点，为客户解决了工艺要求提出的问题，解决方法如下：

　　1、 通过HMI上配方卡功能，实现对工件参数的修改、断电保存；

　　2、 在HMI上选择好工件后，系统立即自动传递这些参数到K4 PLC，PLC 将自动根据这些参数来计算左右磨刀伺服电机的位置，然后通过CAN总线传递这些位置数据到伺服驱动器去，伺服驱动器再接收到这些数据后，将立即驱动电机运行到相应位置，从而实现更换工件动作。因选择参数到最终电机运行到位的时间需要控制在3S左右，所以PLC将自动根据位置数据和时间来计算伺服电机的运行速度，从而实现快速定位目的。

　　3、 在切换工件时，操作人员只需通过HMI上配方下降按钮就能把所需加工工件参数下载到PLC,不需要重新输入。添加新工件时，操作人员只需一次性输入所有工件的所有参数即可，也可以调出这些参数进行修改，然后在保存到配方里面；

　　4、 系统运行时，PLC通过CAN总线实时采集伺服电机的位置数据，上电之后PLC将把掉电前的数据发送到伺服驱动器，以控制电机返回到掉电前的位置。因CAN总线特有的数据传输机制，保证了伺服电机位置的绝对实时性，避免了普通485通讯方式的延时问题；

　　5、 采用智能型伺服驱动器及其CAN总线控制技术，PLC能够实时通过CAN总线监视伺服电机出现的故障，并在HMI上显示出来。同时PLC还可以监视伺服电机实际位置、实际速度等信息，采用CAN总线通讯技术具有方便、数据量大等特点，解决了传统485方式无法实现大数据量传输等难点；

　　6、 另外采用CAN总线系解决统方案，避免了传统脉冲方向控制方式的编程量大、调试复杂、接线众多等技术问题，为客户节省了成本和时间，提高了效率；

四、 结语

　　1、   该系统为用户带来了效率（转换工件时间的缩短）的提高，同时也降低了系统综合成本；

　　2、 采用总线型K4 PLC控制，能够方便实现更改工件参数、更换工件等动作，增加了设备的灵活性，使其使用于各种不同款式玻璃的加工；

　　3、 系统采用CAN总线通讯，增强了系统的透明度和系统的抗干扰能力；