Page 72 - 《橡塑技术与装备》2024年10期
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橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT
此套 1500 生产线的 SBZ1500R 任意扩口成型机 和通过通信单元连接的系统
系统以欧姆龙 NJ 运动控制器为控制核心。NJ 系列的 本文控制系统网络采用 EtherCat 以及 EtherNet/
控制器构成分为以下 2 种： IP 网络，NJ 运动控制器与 G5 伺服之间采用 EtherCat
（1）基本构成是 EtherCAT 网络构成和 CJ 系列 网络，NJ 运动控制器与触摸屏之间采用 EtherNet/IP
单元构成。 网络（见图 2）。
（2）网络构成是 CPU 单元内置 EtherNet/IP 端口 数字量和模拟量模块采用 CJ 系列单元。
图 2 系统结构网络图
根据实际要求配置了 NJ501-1400+R88M（伺服 期保持同步。得以实现快速、高精度控制。
驱动器）+ NA5-12W101S-V1（触摸屏）+CJ1W（I/ （4）标准化编程 ：符合 IEC61131-3 标准，包括
O 模块）的方案。 PLCopen® 运动功能块在内的基于变量的指令。
2.2 欧姆龙 NJ 运动控制器的特点 （5）完备而强大的机器自动化 ：具备高速控制性
欧姆龙 NJ 运动控制器系列是新一代的控制器， 能及工业控制器的各项基本功能和可靠性。
兼具机械控制所需的功能和高速性能以及作为工业用
运动控制器的安全性、可靠性和维护性。 3 控制难点以及解决方案
NJ 是欧姆龙推出的带有 ECT 网络接口的运动控 3.1 任意扩口传动简介
制器，CPU 芯片与 Intel 进行战略合作，工作频率达 图 3 为任意扩口成型机模块机械示意图，从图 3
到 1.66G HZ，控制伺服轴数有 2 轴， 4 轴， 8 轴， 16 轴， 中可以看出 ：
32 轴，64 轴，128 轴。功能块方面有强大的电子凸轮 （1）主体运行部分由 6 轴伺服构成，分别为上下
MC_Camin，电子齿轮 MC_GearIn，梯形模式凸轮等 主轴，输送轴，合模轴，上下分模轴。工作原理为成
功能 MC_Movelink，能够很好的满足客户在工艺方面 型模块从左右通道返回成型通道的开始位置，然后以
的控制需求。 垂直的角度进行成型运行通道，运行的轨迹为矩形，
本例采用的运动控制器 NJ501-1400，最多支持 这是一种梭式运动曲线轨迹。可以看出成型模块在主
32 轴。 轴（工作区）的进入处（合模区）和返回处（分模区）
其主要的特点如下 ： 的过渡，不通过曲线导轨，模块以直角的形式进入主
（1）构建于新型 Intel® Atom™ 处理器之上。 轴（工作区）并从其返回，因而减少了机器的宽度。
（2）高速执行用户程序，包括坐标修正、 ST 语言 （2）交换台部分也由 6 轴伺服构成，分别为左右
和功能块所需的双精度浮点算术指令，以及各种基本 退模轴，左右推模轴，左右进模轴。工作原理为退模
指令和特殊指令。 运动时，机械手带动模块进入 1 区 ；推模运动时，机
（3）将逻辑和运动整合于一个 CPU 之中。 械手推动 1 区和 2 区的模块，平行移动到 2 区和 3 区；
同步控制所有机器网络设备 ：视觉传感器、伺服 进模运动时，机械手推出 3 区模块。
驱动器以及与机器控制网络 EtherCAT 连接的各种现 （3）成型模块的全部动作都通过同步伺服驱动器
场设备。使 PLC 引擎和运动引擎与 EtherCAT 控制周 控制伺服电机来实现，同时主体和交换台部分都跟随
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