【摘要】本文主要介紹了臺達高性能網絡型運動控制器DVP-10MC在食品醫藥行業中的運用。DVP-10MC是臺達自主研發的基于CANopen現場總線的多軸運動控制器，支持多種協議，極大方便了使用者對項目進行快速開發。其標準的輪切和飛剪功能庫函數、豐富的凸輪函數可以滿足食品包裝以及醫藥同步灌裝的應用需求。
成 【Abstract】This article mainly introduces products of Delta motion controller in the use of food & pharmaceutical industry. DVP-10MCis a multi-axis motion controller,self-developed on Delta CANopen field bus based. It is can supports multiple protocols and has many functions, can meets the food packaging and medical applications simultaneously filling.
【關鍵詞】運動控制器 食品醫藥行通訊協議
隨著國內食品包裝行業的迅速發展，用戶對包裝機械的性能也提出了更加苛刻的要求，包裝機械的高精度、高效率已成包裝機械廠家考慮的重要指標。而全球金融危機的困境中，國內包裝市場的仍獲得了穩步增長，使得國外包裝機械廠家不惜消減利潤，挺進中國包裝市場，從而使低成本、高穩定性成為國內包裝機械的又一重要性能指標。
鑒于包裝機械用戶最高精度、高效率、低成本、高穩定性的要求，臺達作為專業自動化產品生產廠家，為食品包裝機械控制系統量身定做了一款高性能網絡型運動控制器DVP-10MC。DVP10MC11T是臺達自主研發的基于CANopen現場總線的多軸運動控制器，它遵循CANopen DS301基本通訊協議，也支持CANopen DSP402運動控制協議，同時還支持大部分PLCopen組織所定義的運動控制標準功能塊庫，極大方便使用者快速的入門，快速的進行項目開發。針對食品包裝行業，DVP-10M提供標準的輪切和飛剪功能庫函數，以及豐富的凸輪函數可以滿足印刷，以及醫藥同步灌裝的應用需求。
1 DVP-10MC系統架構及產品簡介
作為一款專用的運動控制器，為了提高系統對指令的處理，DVP-10MC特采用兩顆芯片CPU，一片負責邏輯控制，另一個負責運動指令處理。如圖1所示。
圖1 控制架構圖
DVP-10MC具有絕對的高速以及獨立的運動控制芯片；采用4軸同步控制，同步周期僅為1ms。DVP-10MC內建電子凸輪功能，用戶可自由規劃8條不同的凸輪曲線，每條曲線可細分2048點，三次曲線處理功能，使得機械運轉更加平順；內建飛剪功能模型，用戶不必進行復雜的計算，只需輸入必要的機械參數，控制器便可自動生成飛剪曲線，并可自由規劃同步區角度；支持凸輪曲線的縮放，設備規格切換一“鍵”即變；內建虛軸功能，凸輪從軸的控制隨心而欲；支持位置高速抓取，響應最短僅為5um,系統的糾偏更及時；已預先為客戶做好所有伺服驅動器的參數映射，從站參數和狀態的讀取簡單易行；配置高速浮點運算處理器(150 MHZ),可勝任各種復雜運動控制任務。
而其強大的現場網絡支持（DeviceNet主從站、CANopen主從站、Profibus-DP從站),可組建功能復雜的控制系統。
2 DVP-10MC的功能特點
2.1 支援多種網絡總線
DVP-10MC自帶canopen主站功能，可以直接連接canopen從站設備；主機自帶以太網、編碼器采集接口、硬體高速輸入輸出接口。同時支援左側和右側擴展，通過左側擴展，可以連接profi-bus和devicenet網絡模塊，進而實現各種不同工業網絡的控制，如圖2所示。
作為一款支持總線的運動控制器，其相對與以往傳統的脈沖控制而言，不僅配線大大簡化，而且效率得到提升。
圖2 網絡應用架構圖
2.2 優越的同步控制
同步控制的基準為同步時鐘信號，如圖3所示。
如果系統分別下達命令給軸1,2,3，但由于同步信號未到達，所以即使下位設備的命令并未被激活；只有當收到同步信號后，命令才會被激活，以此確定3臺設備的相同的命令執行起點，從而實現多個下位設備的同步控制。
圖3 同步處理機制示意圖
2.3 豐富的電子凸輪功能
DVP-10MC支持電子凸輪功能。電子凸輪主要三個庫函數組成，分別為凸輪表選擇功能塊、凸輪嚙合控制功能塊和凸輪脫離控制功能塊，如圖4所示。
用戶使用標準函數庫即可實現不同凸輪曲線的切換，并控制從軸與主軸的嚙合和脫離，最多可以建立8條凸輪曲線。
圖4 凸輪功能塊和狀態圖
2.4旋切飛剪功能
為了滿足食品包裝行業的要求，DVP-10MC內建輪切飛剪模型，并設計有標準的輪切功能函數庫，用戶使用時只需按照輪切機械模型，圖5-7所示。
將相關機械參數設定在旋切功能塊的變量里面，如圖5所示，然后并按照在流程啟動功能塊函數，便可實現輪切工藝要求。輪切循環流程及功能塊函數如圖6,7所示。
圖5 輪切機械模型
圖6.輪切功能塊函數 圖7 輪切功能流程圖
2.5.簡便的運動程序編輯和管理
DVP-10MC運動程序的編輯可借由canopenbuilder實現。由于DVP-10MC的運動指令均采用功能快指令，所以用戶只需要對功能塊的輸入輸出變量進行定義，如圖8-9所示。
圖8 絕對定位指令 圖9 相對定位指令
對于運動指令的編輯，采用集中管理模式，只需使用canopenbuilder軟件，便可實現網絡組態，功能塊編輯，程序規劃，以及電子凸輪曲線的編輯，如圖10所示。
圖10 運動指令編輯軟件
3 應用領域
DVP-10MC高速運動指令處理能力、豐富的電子凸輪功能以及專設的輪切功能函數，使其可以滿足食品包裝行業的工藝要求。而其卓越的同步控制功能，同樣可以應用同步印刷、醫藥同步灌裝自動化設備行業，并可有效提高行業設備的效率和行能。此外，智能化的函數功能塊，便捷的程序管理和編輯軟件，可減少用戶的程序開發時間，極大地縮短設備的上市時間。