伺服產(chǎn)品在高速堆垛機上的應(yīng)用

寂靜天花板

傳統(tǒng)的堆垛機大多采用變頻器控制，利用外部IO點停車或者將外部編碼器接至PLC,，再通過PLC給變頻器不同的速度指令,。其弊端是定位動作無法實現(xiàn)高速度及高加速度,，且PLC需要干預(yù)定位的運動過程,，為現(xiàn)場的編程調(diào)試帶來巨大的麻煩,。
隨著物流行業(yè)的快速發(fā)展,，自動化立體倉庫中的高速堆垛機已成為倉儲物流的重要組成部分,，促進了伺服系統(tǒng)特別是高端伺服系統(tǒng)在堆垛機行業(yè)的廣泛應(yīng)用。
+ N. p% C1 @# e夾抱式堆垛機設(shè)備結(jié)構(gòu)

- M6 P8 ~6 w3 R  E- ~設(shè)備在機械上行走采用夾輪結(jié)構(gòu),，由一臺9400伺服控制器同時控制兩臺MCA行星減速伺服電機,，軌道長度為40m，高度為18m,，上端安裝有防搖擺電機,，安裝夾輪類似行走驅(qū)動端，提升采用齒輪同步帶結(jié)構(gòu),，貨叉可兩端出叉,，貨叉控制器安裝在載貨臺上，由滑觸線供電,。電氣上,，9400伺服系統(tǒng)與上位系統(tǒng)采用Profinet進行通信，行走,、提升與防搖擺之間通過內(nèi)部運動控制總線相連,。行走和提升均采用雙閉環(huán)形式，外部測距采用SSI激光測距傳感器。
* d3 l2 Z+ r; @解決方案  
配置產(chǎn)品主要包括9400伺服控制器,、MCA伺服減速電機及電纜等附件,。9400伺服控制器負(fù)責(zé)設(shè)備的定位動作，安全保護以及軸間管理,。智能化的單軸結(jié)構(gòu)大大提高了設(shè)備運行效率,、安全性以及維護性。與上位PLC的數(shù)據(jù)交換可達(dá)到32個WORD,，控制信息和反饋信息均可自由定義,。系統(tǒng)可實現(xiàn)的速度與加速度指標(biāo)分別為：行走300m/min和2.5m/s；提升150m/min和2.5m/s,；貨叉90m/min和1.5m/s,。
9400HL是Lenze高性能伺服控制器，具備強大的可編程能力以及豐富的聯(lián)網(wǎng)可能,，本身內(nèi)嵌了系統(tǒng)運動控制總線,，可用于各軸之間的互聯(lián)。功率段從0.37kW至370kW,，可滿足現(xiàn)場絕大多數(shù)應(yīng)用,。9400采用創(chuàng)新的模塊化設(shè)計，具備專門的程序存儲卡,，為最終用戶的使用及更換等帶來了極大的便利,。9400HL特有的背板安裝方式和全快速插拔式接口設(shè)計，讓驅(qū)動器的維護或替換更加靈活方便,，無需專業(yè)知識即可快速正確地完成驅(qū)動器的更換或診斷,。
. G" W7 V" G( oLenze提供的伺服減速電機具備精度高、耐沖擊和效率高等特點,，非常適合往返定位等應(yīng)用場合,。由于電機動力電纜和抱閘電纜是同一根電纜，因此必須采用混合電纜的形式,，以避免現(xiàn)場可能的干擾,。反饋電纜推薦使用Lenze的雙絞屏蔽電纜，同時有柔性電纜可選,。

方案特點及結(jié)果  
一是采用防搖擺驅(qū)動：鑒于提升立柱高度較高,，在未加入防搖擺驅(qū)動時，行走在下方到達(dá)位置后,，立柱通常需要晃動2至3秒的時間才能穩(wěn)定下來,，加入防搖擺驅(qū)動后，系統(tǒng)幾乎沒有搖擺,，節(jié)省了行走定位花費的時間,。防搖擺驅(qū)動與行走驅(qū)動采用內(nèi)部運動控制總線連接,，實時跟蹤行走的速度,。
二是實行軸間智能管理：普通堆垛機的行走和提升是獨立的,，即不管定位距離大小，兩軸分別做定位,，在實際應(yīng)用中有時是不必要的,，或不經(jīng)濟的。為了滿足各種不同現(xiàn)場的不同需求,，Lenze專門為堆垛機開發(fā)了軸間智能管理模板,，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的速度、加速度以及定位距離,，系統(tǒng)自動插補計算出合理的曲線,，按照優(yōu)化的曲線運行。系統(tǒng)可以通過插補計算實現(xiàn)同時啟動,，同時到達(dá),，或者錯峰啟動，同時到達(dá),。同時,，各軸之間通過直流母線共聯(lián)實現(xiàn)了能量的交互，提升在發(fā)電狀態(tài)下反饋的能量,，可以被行走使用,，進一步實現(xiàn)了綠色節(jié)能。
5 [! Y( Q! j3 ]* x- @3 C. V# C+ o三是抱閘提供自動控制邏輯：Lenze在需要抱閘應(yīng)用的場合提供專門的抱閘控制模塊以及相應(yīng)的配合邏輯,，不需要用戶外接繼電器,，抱閘控制模塊可以直接輸出電機抱閘需要的電壓，這樣不僅避免了繼電器帶來的時間延遲以及粘連危險,，同時可以由驅(qū)動器內(nèi)部設(shè)置相對應(yīng)的抱閘控制邏輯,，設(shè)置抱閘的打開時間以及關(guān)閉時間。抱閘模塊同時具備斷路檢測功能,，斷路時系統(tǒng)報錯停機,。
. `- B; ]3 G; n% D四是可獨立驅(qū)動及安全聯(lián)鎖：電機端反饋和外部反饋可以同時接至9400，實現(xiàn)全閉環(huán),，定位過程中的曲線計算由9400單獨完成,。電機溫度反饋、制動電阻溫度反饋,、極限開關(guān),、斷帶開關(guān)等安全保護點都可以直接接至驅(qū)動器，不僅可以快速響應(yīng)外部觸發(fā),，同時也可以通過總線上傳至上位,。防搖擺驅(qū)動,、提升驅(qū)動與行走驅(qū)動之間需要一定的安全聯(lián)鎖，這些均可在驅(qū)動器內(nèi)編程實現(xiàn),，無須外部PLC的干預(yù),。
. O+ g8 J/ R3 k; X五是系統(tǒng)零位自尋：全閉環(huán)系統(tǒng)采集外部編碼器位置，可以直接作為系統(tǒng)的當(dāng)前位置,，無需再次尋零,，同時可以設(shè)置零點的偏移量。對于采用單反饋的貨叉電機,，第一次尋零后可以將零點保存在驅(qū)動器中,，再次上電無需尋零。
" @. D4 t( @1 KLenze9400伺服系統(tǒng)以其強大的伺服控制能力,，邏輯編程能力,，保證了該堆垛機在現(xiàn)場的高速穩(wěn)定運行。
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強大　向往

mrplplplpl

謝謝樓主的帖子,，學(xué)習(xí)了

左手的幸福

這個 國內(nèi)好像有做得

螺旋線

類似的項目,，朋友就做過，關(guān)鍵問題是：高
1,，高度高,，必須上下同步驅(qū)動，否則不光是搖擺的問題,。
5 g" v2 n% J- x2,，速度高，加速度大,。所以剎車能量的處理就要小心了,。朋友在這個點上困繞了好長時間,，最終解決。制動電阻根本不能靠溫度反饋來解決,，燒電阻都是瞬間的事情,。但作為長時運行的監(jiān)控還是有必要的。
# K' t  Y# o) X- {: I1 r+ X其他就是常規(guī)的了,，現(xiàn)在都是總線時代,。

自動daysummer

這個行業(yè)現(xiàn)在不錯