臺(tái)達(dá)的PLC及伺服產(chǎn)品在多線切割機(jī)上的應(yīng)用岭接，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的加工實(shí)驗(yàn)表明該方法排線整齊富拗，均勻性好，且控制說法簡(jiǎn)單鸣戴，控制可靠性高啃沪，完全滿足多線切割機(jī)高速單向及往復(fù)運(yùn)動(dòng)的線輪排線，已經(jīng)在多線切割機(jī)上得到了應(yīng)用窄锅。

        中國(guó)能源需求的急劇增長(zhǎng)打破了中國(guó)長(zhǎng)期以來自給自足的能源供給格局创千。隨著市場(chǎng)對(duì)能源的需求逐漸加大，進(jìn)一步新能源開發(fā)的愿望也愈漸強(qiáng)烈割对，太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)成為了時(shí)代需求下的一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)揖姆。
        太陽(yáng)能光伏板組建是一種暴露在陽(yáng)光下便會(huì)產(chǎn)生直流電的發(fā)電裝置，由幾乎全部以硅制成的薄身固體光伏電池組成。硅片是半導(dǎo)體和光伏領(lǐng)域的主要生產(chǎn)材料眼厕。硅片多線切割技術(shù)是目前世界上較先進(jìn)的硅片加工技術(shù)煮泪，它不同于傳統(tǒng)的刀鋸片、砂輪片等切割方式半就，也不同于先進(jìn)的激光切割和內(nèi)圓切割酌非，它的原理是通過一根高速運(yùn)動(dòng)的鋼線帶動(dòng)附著在鋼絲上的切割刃料對(duì)硅棒進(jìn)行摩擦，從而達(dá)到切割效果吸自。在整個(gè)過程中叭静，鋼線通過十幾個(gè)導(dǎo)線輪的引導(dǎo)，在主線輥上形成一張線網(wǎng)窥扭，而待加工工件通過工作臺(tái)的下降實(shí)現(xiàn)工件的進(jìn)給给庶。硅片多線切割技術(shù)與其他技術(shù)相比具有效率高、產(chǎn)能高和精度高等優(yōu)點(diǎn)纸兔，是目前采用最廣泛的硅片切割技術(shù)惰瓜。硅片多線切割機(jī)如圖1所示。

1  系統(tǒng)概述
        多線切割機(jī)對(duì)于控制系統(tǒng)的可靠性汉矿，實(shí)時(shí)性要求較高崎坊，為保證加工質(zhì)量，需要對(duì)切割過程中的鋼絲張力進(jìn)行控制洲拇。準(zhǔn)確控制張力值奈揍，減小張力的波動(dòng)是多線切割機(jī)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)于提高加工質(zhì)量及切割過程中不斷線以及提高設(shè)備的可靠性具有重要意義赋续。
        為減小張力的波動(dòng)男翰，線輪排線的質(zhì)量對(duì)其有重要影響。線輪的鋼絲線排布整齊纽乱，以及線輪卷徑變化小都能夠提高張力控制精度蛾绎，減小切割過程中的張力波動(dòng)；反之鸦列，如果線輪的鋼絲線排布不整齊租冠，線輪卷徑變化大則會(huì)使切割時(shí)張力波動(dòng)增大，甚至造成鋼絲斷線策退，設(shè)備不能正常工作电味。
        通過對(duì)于多線切割機(jī)工作過程中的線輪布線的研究和縫隙，我們采用了臺(tái)達(dá)PLC控制器及臺(tái)達(dá)A2伺服組成的布線控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)于線輪的排線控制跑腮，通過對(duì)0.16mm直徑的鋼線進(jìn)行實(shí)際切割晌箍，表明其工作穩(wěn)定可靠，排線整齊帮冶，鋼絲線張力波動(dòng)小剿恬。已經(jīng)在新研制的300mm多線切割機(jī)中得到應(yīng)用索击。

2   系統(tǒng)配置

        2.1  ASD-A2-0721-M 控制器
        臺(tái)達(dá)A2系列高解析智能伺服是臺(tái)達(dá)電子憑借多年的伺服研發(fā)經(jīng)驗(yàn)于2009年推出的新一代伺服系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)引入了歐系高端伺服智能化的理念和控制架構(gòu)词俏。大幅提升了產(chǎn)品的性能和應(yīng)用價(jià)值阿绣。ASD-A2-0721-M控制器如圖2所示。

圖2   ASD-A2- 0721—M 控制器

        該款產(chǎn)品主要具備四大特點(diǎn)标腮。第一，20bit高解析編碼器围婴，可以提供1280000ppr的更高定位精度祈很；第二，內(nèi)含CANopen接口钠四，最高速度可以到1Mbps盗扒；第三，內(nèi)含伺服By-pass功能缀去，可以實(shí)現(xiàn)命令信號(hào)逐級(jí)傳遞不衰減侣灶，輕松構(gòu)造一主多從的控制架構(gòu)；最后缕碎，高響應(yīng)和共振抑制可以滿足各類機(jī)械環(huán)境褥影。

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    2.2  現(xiàn)場(chǎng)總線-DVPCOPM-SL
        采用CANopen現(xiàn)場(chǎng)總線作為通訊介質(zhì)，主要為了實(shí)現(xiàn)多從站大量數(shù)據(jù)高速通信響應(yīng)和提高通訊穩(wěn)定性咏雌。與傳統(tǒng)Modbus通訊協(xié)議比較凡怎，CANopen總線通訊協(xié)議有質(zhì)的飛躍，數(shù)據(jù)通訊不再受到Modbus輪詢方式的制約赊抖，大大提高了主從站之間的大量數(shù)據(jù)通訊響應(yīng)速度和穩(wěn)定性统倒。
        28SV左側(cè)高速并行接口連接CANopen總線主站模塊DVPCOPM-SL，A2伺服通過CANopen總線與28SV主機(jī)的總線接口相連接氛雪。SV PLV通過DVPCOPM-SL主站模塊與CANopen網(wǎng)絡(luò)相連房匆，DVPCOPM-SL主站模塊負(fù)責(zé)PLC與總線上其它從站的數(shù)據(jù)交換，DVPCOPM-SL主站模塊負(fù)責(zé)將PLC的數(shù)據(jù)傳送到總線上的從站灶昏，同時(shí)從總線上各個(gè)搜集返回的數(shù)據(jù)茬麻，傳回PLC，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換琴哗。

        2.3  PLC
        28SV提供左側(cè)并列式高速擴(kuò)展绎探，可擴(kuò)充應(yīng)用多樣的網(wǎng)絡(luò)模塊如以太網(wǎng)、DeviceNet吟叙、ProfiBus闲堆、CANopen以及模擬量、溫度模塊等揍丘，以實(shí)現(xiàn)即時(shí)控制要求捍辫。最多可以連接16臺(tái)特殊擴(kuò)展模塊牺胎，主機(jī)內(nèi)建200KHZ四軸獨(dú)立脈沖輸出。程序容量16K沉年，指令執(zhí)行速度02.4暂一。

        2.4  排線控制系統(tǒng)
        線輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和排線電機(jī)使用臺(tái)達(dá)A2伺服控制系統(tǒng)控制ECMA伺服電機(jī)，該伺服系統(tǒng)控制精度高脾婚，動(dòng)態(tài)性能好拐云，可以滿足線輪速度控制和排線機(jī)構(gòu)位置控制的要求。使用臺(tái)達(dá)DVP28SV PLC控制器通過CANopen現(xiàn)場(chǎng)總線與A2伺服系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊近她，對(duì)伺服系統(tǒng)進(jìn)行控制并獲取狀態(tài)信息叉瘩。
        DVP28SV PLC控制器通過現(xiàn)場(chǎng)總線每10ms發(fā)送控制數(shù)據(jù)控制A2各伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)并讀取各電機(jī)的狀態(tài)數(shù)據(jù)。在多線切割機(jī)工作過程中粘捎，通過讀取線輪電機(jī)的編碼器數(shù)據(jù)薇缅，獲取線輪的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，由于線輪的出\入線點(diǎn)的位置和轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)滿足函數(shù)關(guān)系攒磨，利用PLC控制器計(jì)算泳桦，可以完成對(duì)于出\入點(diǎn)位置的定位。
        通過以上分析娩缰，可以輸出多線切割機(jī)的收\(chéng)放線輪排線操作步驟：
        （1）在多線切割機(jī)工作前灸撰，先移動(dòng)排線機(jī)構(gòu)，將對(duì)其準(zhǔn)線輪出\入線點(diǎn)的位置漆羔；
        （2）使用編碼器測(cè)量裝置測(cè)得線輪出入點(diǎn)的初始位置梧奢；
        （3）根據(jù)收放線輪的排線情況確定線輪的排線方向；
        （4）根據(jù)線輪的初始位置及線輪的排線方向演痒，確定線輪布線時(shí)的初始位置亲轨。
        （5）在多線切割機(jī)工作時(shí)，通過對(duì)線輪電機(jī)編碼器測(cè)得線輪工作時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)深牲，即可以得到多線切割機(jī)工作過程中的出入點(diǎn)位置熬席。控制排線電機(jī)驅(qū)動(dòng)橫移架臺(tái)移動(dòng)到指定點(diǎn)辽松，不斷跟蹤放線輪的出線點(diǎn)位置贝狈，并控制收線輪入線點(diǎn)的位置，使得線輪的排線整齊裸努。

3 結(jié)論
    
        臺(tái)達(dá)的PLC及伺服產(chǎn)品在多線切割機(jī)上的應(yīng)用芦终，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的加工實(shí)驗(yàn)表明該方法排線整齊，均勻性好垃桨，且控制說法簡(jiǎn)單眉堪，控制可靠性高，完全滿足多線切割機(jī)高速單向及往復(fù)運(yùn)動(dòng)的線輪排線器赦，已經(jīng)在多線切割機(jī)上得到了應(yīng)用奉堵。

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