一、概述
陶瓷滾壓成型設(shè)備是一種典型的多軸聯(lián)動(dòng)自動(dòng)化設(shè)備，廣泛應(yīng)用于電子陶瓷、結(jié)構(gòu)陶瓷、功能陶瓷等產(chǎn)品的初次壓制成型工藝中。該設(shè)備通常由伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、氣動(dòng)單元及壓輪滾壓機(jī)構(gòu)組成。本文圍繞LTI Motion旗下的ServoC系列伺服驅(qū)動(dòng)器配合三菱FX3U系列PLC控制系統(tǒng)，詳細(xì)介紹伺服系統(tǒng)在陶瓷滾壓成型設(shè)備上的應(yīng)用策略、接線方案、參數(shù)配置和程序設(shè)計(jì)。
二、應(yīng)用場景與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)主要包括兩套伺服控制單元：
壓料伺服：驅(qū)動(dòng)滾壓頭上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)精確滾壓陶瓷毛坯；
轉(zhuǎn)臺(tái)伺服：控制多工位轉(zhuǎn)臺(tái)按角度間歇式旋轉(zhuǎn)，配合實(shí)現(xiàn)連續(xù)壓料。
三、關(guān)鍵功能及控制目標(biāo)
精確位置控制：上下壓頭需精確定位以滿足陶瓷厚度一致性要求；
多段轉(zhuǎn)位控制：通過位置模式控制伺服實(shí)現(xiàn)角度分度，確保轉(zhuǎn)臺(tái)工位精確對位；
多點(diǎn)信號聯(lián)動(dòng)：結(jié)合位置傳感器、壓緊檢測、原點(diǎn)開關(guān)構(gòu)建完整流程閉環(huán)；
安全控制：整合急停、極限位保護(hù)、故障反饋機(jī)制。
四、硬件配置與接線方案
控制器：三菱 FX3U-48MR/ES-A
伺服驅(qū)動(dòng)器：ServoC SGS4.0750.0012.0000.0（LTI Motion）
配套伺服電機(jī)：LTI 伺服配套 1.5~2.2kW 型號
電源：三相 400VAC
五、伺服接線詳解
壓料伺服（I/O 控制方式 STR/STL）
| ServoC端子 | 功能 | 接PLC輸出端子 |
|------------|-----------|----------------|
| ISD00 | 正向啟動(dòng)STR | Y2 |
| ISD01 | 反向啟動(dòng)STL | Y3 |
| ENPO | 驅(qū)動(dòng)使能 | Y4 |
| DGND | 公共地 | PLC 0V |
轉(zhuǎn)臺(tái)伺服（高速脈沖控制）
| ServoC端子 | 功能 | 接PLC輸出端子 |
|------------|-------------|----------------|
| ME_A+ | 脈沖輸入 | Y0 |
| ME_A? | 脈沖輸入 | COM |
| ME_B+ | 方向控制 | Y1 |
| ME_B? | 方向控制 | COM |
| ENPO | 驅(qū)動(dòng)使能 | Y4 |
感應(yīng)器及輸入信號配置：
| 傳感器 | 功能說明 | 接PLC輸入端子 |
|--------------|------------------|----------------|
| X3 | 壓頭原點(diǎn)傳感器 | X3 |
| X4 | 壓到底位傳感器 | X4 |
| X5 | 轉(zhuǎn)臺(tái)定位完成 | X5 |
六、ServoC關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置
P145 = 4：位置控制模式
P152 = 1 或 2：輸入模式設(shè)為脈沖+方向（轉(zhuǎn)臺(tái)）或I/O觸發(fā)（壓料）
P210 = 2；P211 = 3：設(shè)置ISD00為STR，ISD01為STL
P483 = 2（正轉(zhuǎn)）或 3（反轉(zhuǎn)），根據(jù)方向調(diào)整
P759 / P760：設(shè)置壓料上下限位置（軟件限位）
P803：設(shè)定容許誤差范圍，避免微抖動(dòng)導(dǎo)致報(bào)警
七、控制流程邏輯說明
系統(tǒng)上電，PLC初始化，輸出Y4使能兩臺(tái)伺服；
原點(diǎn)歸位：壓料軸伺服收到原點(diǎn)信號（X3）后，設(shè)置M10標(biāo)志位允許動(dòng)作；
接收啟動(dòng)信號（X0），驅(qū)動(dòng)壓頭下壓：
壓頭上升（X1信號）：
轉(zhuǎn)臺(tái)啟動(dòng)（X2信號）：
八、梯形圖邏輯簡述
LD M8013
OUT Y4 ; 伺服使能
; 原點(diǎn)歸位
LD X3
OUT M10
; 壓料下壓
LD X0 AND M10
OUT Y2
RST Y3
; 壓料回升
LD X1 AND M10
OUT Y3
RST Y2
; 壓料完成檢測
LD X4
OUT M20
; 轉(zhuǎn)臺(tái)執(zhí)行
LD X2 AND M20
RST M20
SET Y1
PLS Y0 K2000
; 轉(zhuǎn)臺(tái)完成
LD X5
OUT M31
RST M30
九、控制示意圖與應(yīng)用說明
控制系統(tǒng)可以通過增設(shè)HMI或觸摸屏對滾壓深度、速度、轉(zhuǎn)位角度等進(jìn)行參數(shù)化管理，并結(jié)合報(bào)警監(jiān)控端口實(shí)現(xiàn)智能化故障預(yù)警。
十、總結(jié)與建議
本方案通過ServoC驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)陶瓷滾壓成型設(shè)備中關(guān)鍵動(dòng)作的高精度伺服控制，結(jié)合三菱FX-3U系列PLC構(gòu)建穩(wěn)定、安全、便于維護(hù)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。建議在使用過程中：
合理設(shè)置伺服軟限位，防止誤動(dòng)作損壞設(shè)備；
為壓料和轉(zhuǎn)臺(tái)軸設(shè)定單獨(dú)急停與報(bào)警反饋機(jī)制；
每次啟動(dòng)前進(jìn)行伺服原點(diǎn)歸位；
所有控制信號應(yīng)通過隔離模塊（如繼電器或耦合器）增強(qiáng)抗干擾能力。
后續(xù)可擴(kuò)展功能：
使用高速計(jì)數(shù)器反饋壓頭當(dāng)前位置
加裝壓力傳感器聯(lián)動(dòng)位置反饋，優(yōu)化壓合質(zhì)量
聯(lián)動(dòng)HMI配方管理，提高產(chǎn)品一致性和可追溯性
