FX3U编码器作主轴、伺服作从轴的追剪控制实现方案
一、硬件配置与信号处理
编码器接入与主轴设置
FX3U PLC通过高速计数器模块(如内置X0-X5)接收编码器A/B相脉冲信号,分辨率需与材料精度匹配(例如2000 PPR对应0.05mm/脉冲)15。
编码器信号采用集电极开路接线,屏蔽线缆与动力线隔离,避免脉冲干扰14。
伺服驱动器连接
FX3U通过脉冲输出口(如Y0-Y3)控制伺服驱动器,支持位置/速度双模式切换14。
多轴控制时,可扩展1PG定位模块实现6轴协同,满足复杂追剪场景需求5。
二、关键参数配置
同步轴参数设置
在PLC中定义主轴虚拟轴,将编码器脉冲转换为虚拟主轴位移量,作为伺服从轴的同步基准14。
设置主/从轴速比(如1:1)及相位偏移量,补偿机械传动延迟15。
伺服控制模式选择
位置模式:通过脉冲频率控制伺服速度,适用于高精度定长切割(±0.5mm误差)13。
速度模式:直接设定转速,适合动态同步跟随(如线速度80米/分钟)23。
三、同步控制逻辑实现
追剪触发机制
当编码器累计脉冲达到预设切割长度时,PLC触发CamStart指令启动电子凸轮同步,使切割机构与材料同速运动12。
切割完成后,伺服从轴按预设回程曲线(S型加减速)快速复位,避免急停导致材料撕裂24。
动态同步补偿
通过高速计数器中断实时检测编码器脉冲丢失,启用相位补偿功能(周期性Z信号复位)12。
优化伺服加速度参数(如0.2秒加速时间),匹配材料惯量及最大线速度35。
四、典型实施流程(以铝管切割为例)
硬件组态
FX3U主模块连接MR-JE系列伺服驱动器,编码器接入X0/X1高速计数端口14。
触摸屏(HMI)配置参数界面,支持在线调整切割长度、同步相位等5。
编程实现
使用ST语言编写凸轮同步程序,调用PLSV/DRVI指令实现动态速度切换15。
开发多工位流水逻辑,结合气缸与转盘实现连续切割5。
调试验证
空载测试时监控伺服位置偏差,调整电子凸轮曲线斜率至误差<±3脉冲12。
实际切割中启用前馈控制,补偿系统滞后导致的0.5mm精度波动35。
五、常见问题与优化