夾包機(jī)器人需要完成的驅(qū)動(dòng)要求是，兩個(gè)同步升降的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)可完成汽車上煙包不同層面的要求。一般共有三層煙包，每一層有兩個(gè)煙包，也就是說SMART200西門子plc每次要夾包兩個(gè)煙包；在夾包時(shí)，需要確保夾包伺服電機(jī)碰到煙包時(shí)會(huì)停下來，等兩側(cè)的伺服電機(jī)都碰到了煙包后，再用大一點(diǎn)的力矩把兩個(gè)煙包夾緊，然后用兩個(gè)升降伺服電機(jī)來把煙包放到輸送小車上。此外，輸送小車是連接夾包機(jī)器人和輸送輥道的橋梁。
可以看出，西門子PLC系統(tǒng)是通過ProfitNet與4臺(tái)V20西門子變頻器建立通信的。其中兩臺(tái)8400 TopLine控制器用于完成升降。CPUST40西門子PLC通過ProfitNet發(fā)送命令至升降控制的主機(jī)，主機(jī)通過CAN總線把主機(jī)的位置值發(fā)送到升降的從機(jī)，主機(jī)在控制器主要進(jìn)行速度跟隨控制，而從機(jī)則接受主機(jī)通過CAN總線傳遞過來的位置做位置跟隨控制，從而實(shí)現(xiàn)位置同步。在做同步跟隨之前，主機(jī)和從機(jī)都需要做位置清零的命令，保證在整個(gè)行程過程中保持位置的同步，以借此進(jìn)一步保證主從控制器驅(qū)動(dòng)的伺服減速機(jī)帶動(dòng)的絲桿不會(huì)由于位置的不同步而受到扭力。在升降控制的控制器中，西門子SMART200PLC通過ProfitNet只發(fā)送命令到升降控制器的主機(jī)；另外兩個(gè)8400 TopLine夾包控制器需要完成的是力矩跟隨控制和速度跟隨控制兩種控制方式。在夾緊控制中，需要做兩次夾包控制。第一次是碰到煙箱時(shí)以較小的力矩停下來，第二次夾包是用較大的力矩把兩箱煙包夾緊，以免掉下來。
3 Lenze解決方案
（1） 8400 TopLine 伺服控制器
1) Lenze 8400 TopLine伺服控制器，該驅(qū)動(dòng)器具有2 x In-3s的電流輸出特性，在減小體積、降低成本的同時(shí)還可充分發(fā)揮伺服電機(jī)的過載能力。
2) 西門子plc具備超寬的直流母線電壓輸入范圍，電壓可低至140VDC，可非常可靠地滿足低電壓穿越的技術(shù)要求。
3) 8400 TopLine伺服具備開環(huán)電機(jī)控制功能，即使在電機(jī)反饋元件損壞的情況下也可以控制電機(jī)。
4) 8400 TopLine伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)置功能塊編程能力，可完成主從控制器中多種控制任務(wù)，如CAN總線狀態(tài)的監(jiān)控，主機(jī)和從機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)的監(jiān)控等等，用戶可以根據(jù)昆侖通態(tài)觸摸屏現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況靈活修改同步升降程序邏輯，并且在用戶需要時(shí)可以任意增加適配其他通訊協(xié)議的接口模塊（例如EtherCAT）。伺服驅(qū)動(dòng)器將直接與主控系統(tǒng)進(jìn)行通訊，并完成全部的運(yùn)動(dòng)控制和邏輯控制，從而節(jié)省成本。
（2）Lenze 伺服減速機(jī)
1) 功率范圍廣泛，結(jié)構(gòu)緊湊。
2) 高效率、高過載能力、采用加強(qiáng)型軸承。
3) 完美的定子封裝使電機(jī)能承受極端的振動(dòng)條件，具有防腐涂層，動(dòng)態(tài)響應(yīng)高、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量低。
4) 完美的伺服電機(jī)特性，在特定轉(zhuǎn)速下，力矩特性完美。
4 技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)
1) Lenze可提供包含電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的整體解決方案，電機(jī)效能發(fā)揮得更好，故障率更低。
2) Lenze只提供最具備技術(shù)優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品，客戶可根據(jù)6ES7 288-1ST40-0AA0提供的方案選擇市面上性價(jià)比最高的其它配套產(chǎn)品，客戶自主程度更高，靈活性更佳，方案擴(kuò)展性更好。
3) 同步升降系統(tǒng)無需運(yùn)動(dòng)控制型的西門子PLC，驅(qū)動(dòng)器本身就能完成核心的同步升降運(yùn)動(dòng)控制功能、安全鏈控制邏輯、用戶自定義控制邏輯及一些簡(jiǎn)單的算法，且西門子plc編程環(huán)境完全開放，用戶可在Lenze開放的編程平臺(tái)上完全自主地研發(fā)自己的升降和夾包程序。
