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關鍵詞：
Lenze自動化系統(tǒng)
琴弦纏繞機
PackML模板
FAST技術模塊
- 摘要：琴弦是弦樂器最重要的組成部分，琴弦自動纏繞機不僅大大提高了產(chǎn)量，還使琴弦音質的一致性得以提高；以琴弦纏繞機的實際應用為例，介紹Lenze 自動化系統(tǒng)實現(xiàn)設備運行的特點。
1 前言
一段優(yōu)美的弦樂背后，除了音樂人的技藝，樂器的質量尤其是其中琴弦的音質是非常重要的。
早期的琴弦制作工藝中，操作者的經(jīng)驗以及手法起到了關鍵作用，導致的結果就是操作者很難培養(yǎng)，琴弦的音質一致性差，同時給音樂人的音樂制作過程帶來困擾。
Lenze整體自動化系統(tǒng)在新型琴弦纏繞機上的應用，可以達到琴弦成型的高速穩(wěn)定控制，本文介紹Lenze在琴弦纏繞機上的解決方案以及應用特點。
2 琴弦纏繞機設備結構
機械上，分為左右纏繞軸，以及排線軸，支撐氣缸，扶手氣缸等；設備采用上下兩層結構，可以獨立運行； 根據(jù)實際的加工琴弦不同，纏繞軸的速度在4000~8000rpm之間不等。
電氣上，P500運動控制器和i700伺服系統(tǒng)以及IO1000系統(tǒng)采用高速EtherCAT總線通信；左右纏繞軸在程序編制時，采用Lenze特有的FAST技術模塊，使其位置一直跟隨一個虛軸做位置同步；而排線系統(tǒng)則根據(jù)實際選擇的產(chǎn)品配方進行定位。下圖為系統(tǒng)整體示意圖。
3 Lenze 解決方案及特點
Lenze 自動化系統(tǒng)實現(xiàn)的琴弦纏繞機解決方案，如下圖2 所示。配置產(chǎn)品主要包括：
P500 運動控制器、MCA 伺服電機以及MCS 伺服減速電機、遠程IO 等。
3.1 PackML模板
PackML模板是OMAC組織的“包裝設備語言”；它為自動化系統(tǒng)提供了一種標準，遵循這種標準的設備可以方便的進行設備管理，故障診斷以及和其他設備進行通信；圖3是在Lenze的運動控制器上實現(xiàn)的PackML狀態(tài)機示例；開發(fā)者可以根據(jù)需求，進行框架內的編程，達到軟件程序的模塊化，流程化；
3.2 P500運動控制器
P500運動控制器是集邏輯控制，運動控制，以及人機界面的一體機。無風扇以及無電池的設計保證了其緊湊的尺寸；內置高速EtherCAT總線，可以與伺服系統(tǒng)以及IO系統(tǒng)互聯(lián)；LAN口用于計算機的診斷以及和其他運動控制器的通信；可插拔的SD卡可以實現(xiàn)程序寫入的靈活性。支持IEC61131-3的編程方式。下圖是P500運動控制器的圖例。
3.3 i700伺服放大器
i700伺服放大器采用共直流母線設計，分為單軸和雙軸兩種結構形式，單軸最大輸出電流可達64A，雙軸可以達到每個32A。i700本身無需編程，所有程序及參數(shù)保存于上位P500中，這樣可以保證i700更換時的靈活性。下圖為i700伺服放大器結構示意圖。
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3.4 FAST技術模塊
為了讓工程設計更為簡單，工程師以及客戶希望把更多的時間花在其生產(chǎn)工藝的優(yōu)化上。基于此，Lenze開發(fā)了各種典型應用的FAST技術模塊，它經(jīng)過Lenze大量的實踐驗證，擁有豐富的接口，可以讓應用者快速有效的實現(xiàn)期望的運動控制形式；在此琴弦纏繞機上用到的FAST技術模板包括：虛擬主軸模塊，電子軸位置跟隨模塊，以及定位模塊；
4 小結
Lenze 自動化系統(tǒng)以其強大的編程能力，快速高效的FAST技術模塊，以及對PackML模板的完美支持，保證了琴弦纏繞機在現(xiàn)場的高速穩(wěn)定運行。
