隨著國民經濟的快速發展，電子元器件制造技術日新月異。在當前的主流市場中，led分光分色技術正越來越成熟，隨著成品質量要求的逐步提高以及生產量的大幅提升，在各種分光分色工藝中，產品傳輸定位技術正越來越受到重視。同時，由于企業間品牌競爭的加劇，利潤的降低使得led分光分色設備廠家千方百計降低生產成本，以求立足市場。長期的現場技術服務工作讓筆者摸索出了一種具有高性價比的分光分色定位解決方案。

系統介紹

在如圖1的控制系統中，采用三菱mr-j2s系列伺服放大器以及fx2n-plc和fx2n-1pg高速脈沖輸出模塊作為定位控制系統的核心部件，同時輔以三菱新一代高性能5.7寸觸摸屏gt1150作為人機界面。在設備生產過程中，系統操作指令和定位數據由操作員在觸摸屏上方便地操作以及數據輸入，并通過實時傳入plc來控制高速脈沖輸出模塊，而高速脈沖輸出模塊則直接控制著伺服放大器的工作，在伺服放大器的驅動下，伺服電機按照指定的速度動作到設定的位置完成led產品的分光分色定位工作。在具體的生產工藝中，定位工作還涉及到邏輯處理或者自動執行等問題，這些都可以通過plc內部程序來實現，三菱fx系列plc高達8000步的程序容量使得目前常見的控制工藝都能輕松的實現。

系統硬件組成及其特點

fx2n-1pg高速脈沖輸出模塊

作為系統定位工作的上位機部件，fx2n-1pg具備以下特征：

配備有便于定位控制的七種操作模式

針對定位控制的特點，該模塊具有完善的控制參數設定，如定位目標跟蹤、運行速度、爬行速度、加減速時間等。這些參數都可通過plc的from／to指令設定。除高速脈沖響應輸出外，還有常用的i/o輸入輸出控制，如正反限位開關、stop、dog（回定位原點開關信號）、pg0（零點信號）等。此外，還內置了相應的定位軟元件，如返回原點、向前、向后等。對這些特定的功能以及操作，設計者只要通過設置特定的緩沖單元或者相應的定位軟元件就可以現實高速定位動作；

一個高速脈沖輸出模塊控制一個軸。fx2n系列plc最可以擴展到8個模塊；

高速脈沖輸出模塊輸出脈沖頻率最高達100khz

fx2n-1pg與三菱fx-plc的其他擴展模塊一樣，plc可以通過from/

to指令為其設置工作參數。在led分光分色機的應用中，主要涉及到以下參數的設置：

［bfm#0］電機運行的脈沖速率：這是放大器使馬達旋轉一圈所需要的輸入脈沖的數目，它不一定是馬達每一圈所產生的編碼器脈沖數目；

［bfm#2和bfm#1］伺服電機進給速率：這是馬達轉動一圈時的機器移動量；

bfm#3］伺服系統設置：包含單元系統參數、定位數據倍數、脈沖輸出格式、旋轉方向、原點返回方向、dog輸入極性、計數開始點、stop輸入極性和stop輸入模式的設置；

［bfm#5和bfm#4］電機運行最大速度vmax：最大速度vmax即是電機的上限速度設置；

［bfm#6］基速：這是伺服電機啟動時的基速；

［bfm#10和bfm#9］原點返回高vrt；

［bfm#11］原點返回爬行速度vcr；

［bfm#18和bfm#17］設置位置（i）p（i）：這是伺服電機目標位置或操作的移動距離；

［bfm#20和bfm#19］運行速度（i）v（i）：這是在基速和最大速度之間范圍內的伺服電機實際運行速度。

三菱mr-j2s高性能伺服系統

plc通過from/to指令來設定fx2n-1pg的脈沖方向和頻率、數量，而fx2n-1pg通過脈沖的形式來控制mr-j2s伺服放大器來驅動伺服電機執行定位操作，在fx2n-1pg與mr-j2s伺服放大器之間，需要自己制作一根通訊連接電纜，該通訊連接電纜的接線圖如圖2所示。

在led分光分色設備的開發中經常遇到的一個難題就是定位位置的偏差，由于電機來回運轉（如圖3）累積誤差，導致設備在運行中會產生定位的偏差，小小的一點偏差也會阻礙工藝的連續進行。當采用了j2s構筑的伺服系統后，高達131072的編碼器分辨率使得這個問題迎仞而解。在實際運轉過程中可以通過更改fx1n-1pg的脈沖輸出頻率或者更改mr-j2s的電子齒輪來更改電機的實際運行速度，無論是低速運轉或者高速運轉，定位都能達到控制機臺的精確。

mr-j2s伺服放大器可以采用專用的軟件進行設置和監視，如圖4所示。

在led分光分色設備上需要涉及到的參數主要有以下：

no.0sty：控制模式，再生制動選件選擇；

no.3cmx：電子齒輪分子；

no.4cdv：電子齒輪分母；

no.7pst：位置指令的減速時間參數（位置斜坡功能）；

no.19blk：參數范圍選擇。

系統控制部分fx2n-plc和人機界面

在以往的調試工作中，工程師常常為了電腦與觸摸屏或者電腦與plc之間的電纜更換而煩惱，同時，電纜的經常插拔也增加了設備損壞的風險，當采用了三菱新一代人機界面gt1150之后，工程師省卻了這樣的煩惱，三菱觸摸屏所特有的透明功能讓調試工作容易了很多，如圖5所示。在設備的大量生產或者安裝過程中，這種便捷帶來的是工作效率的大幅提高以及勞動力成本的降低。

觸摸屏的畫面采用的是免費的gtdesigner2來設計開發，gt1150強大的內部功能使得用戶可以為其設計出琳瑯滿目的應用功能。在led分光分色設備上所需要實現的參數設置、報警、配方等功能，采用gtdesigner2可以輕易實現。

結語

在led分光分色工藝中，采用三菱fx2n-1pg高速脈沖輸出模塊以及mr-j2s伺服系統、gt1150觸摸屏組成的解決方案不僅提高了設備性能、縮短了設備開發周期，而且提高了整機的性價比。