PLC A521 และ Servo EtherCAT WECON สำหรับเครื่องม้วนฟิล์ม

ส่งมอบ PLC และ Servo EtherCAT WECON พร้อมอบรมการใช้งาน สำหรับงานเครื่องม้วนฟิล์ม

ทีมวิศวกรซัพพอร์ต บริษัท อีเอสโอ เทค จำกัด เข้าส่งมอบ PLC WECON A500 Series รุ่น A521 พร้อมชุด Servo EtherCAT รุ่น VD3E ให้กับลูกค้าในจังหวัดปทุมธานี และอบรมการใช้งานให้ทีมงานของลูกค้า เพื่อเตรียมนำอุปกรณ์ไปออกแบบเครื่องจักรม้วนแผ่นฟิล์ม

ทีม ESO TECH ส่งมอบ PLC WECON A521 และชุด Servo EtherCAT VD3E ให้ลูกค้าย่านปทุมธานี

โดยโจทย์ของลูกค้าคือม้วนฟิล์มอย่างไรให้ได้แรงตึงที่เหมาะสม
ในกระบวนการม้วนเก็บแผ่นฟิล์ม แรงตึงเป็นปัจจัยสำคัญ หากแรงตึงมากเกินไป ฟิล์มอาจยืดหรือฉีกขาด แต่หากน้อยเกินไป ม้วนฟิล์มอาจหลวมและได้รูปทรงไม่สม่ำเสมอ ลูกค้าจึงติดต่อ ESO TECH เพื่อปรึกษาแนวทางเลือก PLC และ Servo Drive สำหรับพัฒนาเครื่องจักรดังกล่าว

ทีมงานได้แนะนำ PLC WECON A500 Series รุ่น A521 ซึ่งรองรับการควบคุม EtherCAT Servo ได้สูงสุด 8 แกน ใช้งานร่วมกับ Servo Drive WECON VD3E Series เซอร์โวมอเตอร์ และสายเชื่อมต่อที่เกี่ยวข้อง เพื่อให้ลูกค้ามีชุดอุปกรณ์พร้อมสำหรับเริ่มศึกษาและพัฒนาระบบควบคุมเครื่องจักร

ชุด PLC WECON A521 พร้อม Servo Drive VD3E และเซอร์โวมอเตอร์สำหรับงานเครื่องจักร

พร้อมกันนี้ทีมวิศวกรได้อบรมและแนะนำการควบคุม Servo ทั้ง 3 โหมด
การอบรมครั้งนี้ครอบคลุมโหมดการควบคุมแบบ Cyclic Synchronous ของ Servo Drive VD3E ทั้ง 3 รูปแบบ ได้แก่

• Cyclic Synchronous Position (CSP): ควบคุมตำแหน่ง เหมาะกับแกนที่ต้องเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งที่กำหนด
  
• Cyclic Synchronous Velocity (CSV): ควบคุมความเร็ว เหมาะกับงานที่ต้องปรับความเร็วของลูกกลิ้งหรือแกนหมุน
  
• Cyclic Synchronous Torque (CST): ควบคุมแรงบิด ซึ่งเป็นหนึ่งในแนวทางที่สามารถนำไปประยุกต์กับการควบคุมแรงตึงของวัสดุขณะม้วน

สำหรับเครื่องม้วนฟิล์ม การเลือกโหมดควบคุมและการตั้งค่าที่เหมาะสมต้องพิจารณาร่วมกับโครงสร้างเครื่องจักร ความเร็วการผลิต ขนาดม้วนที่เปลี่ยนไประหว่างทำงาน และวิธีวัดหรือประเมินแรงตึง ทีมวิศวกรจึงแนะนำหลักการของแต่ละโหมดเพื่อให้ลูกค้านำไปทดลองและเลือกใช้ให้ตรงกับการออกแบบเครื่องจริง

ทำไม Torque Mode จึงเหมาะกับเครื่องม้วนฟิล์มและผ้าสิ่งทอ?
เครื่องม้วนฟิล์มและผ้าสิ่งทอไม่ได้ต้องการเพียงให้แกนม้วนหมุนตามความเร็วที่กำหนด แต่ต้องรักษา แรงตึงของวัสดุระหว่างการม้วน ให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสม แรงตึงมากเกินไปอาจทำให้วัสดุยืดหรือฉีกขาด ส่วนแรงตึงน้อยเกินไปอาจทำให้ม้วนหลวม เกิดรอยย่น หรือม้วนได้ไม่สม่ำเสมอ

สำหรับแกนม้วนที่ขับจากศูนย์กลาง ความสัมพันธ์พื้นฐานคือ

แรงบิดที่แกนม้วน (N·m) = แรงตึงที่ต้องการ (N) × รัศมีม้วนปัจจุบัน (m)

ยกตัวอย่างเช่น หากต้องการแรงตึง 20 นิวตัน เมื่อรัศมีม้วนเท่ากับ 0.05 เมตร จะต้องใช้แรงบิดที่แกนม้วนประมาณ 1 นิวตันเมตร แต่เมื่อม้วนโตขึ้นจนมีรัศมี 0.15 เมตร จะต้องใช้แรงบิดประมาณ 3 นิวตันเมตรเพื่อรักษาแรงตึงระดับเดิม ตัวเลขนี้เป็นการคำนวณเบื้องต้นที่ยังไม่รวมผลของชุดเกียร์ แรงเสียดทาน และการเร่งหรือชะลอความเร็ว ซึ่งต้องปรับจูนตามแมคคานิคส์และหน้างานจริงของลูกค้าและการใช้งานจริงของผู้ใช้งาน

นี่คือเหตุผลที่ ไม่สามารถตั้งค่าแรงบิดคงที่ตลอดการม้วนแล้วคาดหวังให้แรงตึงคงที่ได้ หากแรงบิดเท่าเดิม ขณะที่รัศมีม้วนเพิ่มขึ้น แรงตึงที่เกิดขึ้นจะลดลง ระบบจึงต้องปรับคำสั่งแรงบิดตามขนาดม้วนที่เปลี่ยนไป

Torque Mode ทำงานร่วมกับ PLC อย่างไร?
ในโหมด Cyclic Synchronous Torque (CST)  PLC A521 จะประมวลผลและส่งค่าแรงบิดเป้าหมาย (Target Torque) ให้กับ Servo Drive VD3E ผ่านการสื่อสารรูปแบบ EtherCAT เป็นรอบ ๆแบบเรียลไทม์ ซึ่งมีความรวดเร็วในการสื่อสารสูงมาก จากนั้น Servo Drive ควบคุมแรงบิดของมอเตอร์ตามคำสั่งที่ได้รับ สำหรับงานม้วน ฟังก์ชันควบคุมใน PLC สามารถคำนวณแรงบิดเป้าหมายจากแรงตึงที่ต้องการ (Target Torque) และรัศมีม้วนปัจจุบัน แล้วปรับค่าอย่างต่อเนื่องเมื่อม้วนมีขนาดใหญ่ขึ้น

โดยทั่วไป ระบบยังต้องมีแกนหรือชุดลูกกลิ้งที่กำหนด ความเร็วสายการผลิต ส่วนแกนม้วนทำหน้าที่สร้างแรงดึงให้เหมาะสมกับวัสดุ หากต้องการรักษาแรงตึงให้แม่นยำยิ่งขึ้น สามารถใช้ Load Cell วัดแรงตึงจริง หรือใช้ Dancer Roller ช่วยตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของวัสดุ แล้วนำสัญญาณกลับมาปรับคำสั่งควบคุม เพราะเซอร์โวไดรฟ์จะไม่ได้วัดแรงบิดจาก Torque sensor โดยตรง แต่จะอาศัยการคำนวณจากกระแสที่จ่ายให้กับเซอร์โวมอเตอร์ที่เปลี่ยนแปลงไปมาเป็นแรงบิดอีกทีหนึ่ง

สิ่งที่ต้องคำนึงถึงในการออกแบบและทางทีมงานได้แจ้งให้กับผู้ใช้งานนำมาออกแบบเงื่อนไขและประมวลด้วยนั้น เช่น

• ขนาดม้วน : ต้องวัดหรือคำนวณรัศมีม้วนปัจจุบัน เพื่อปรับแรงบิดให้สอดคล้องกับขนาดม้วน
  ช่วงเร่งและชะลอ: ม้วนมีแรงเฉื่อย โดยเฉพาะเมื่อม้วนใหญ่ขึ้น จึงอาจต้องชดเชยแรงบิดเพิ่มเติมในช่วงเปลี่ยนความเร็ว
• คุณสมบัติวัสดุ : ฟิล์มบาง ฟิล์มที่ยืดตัวได้ และผ้าแต่ละชนิดทนแรงตึงได้ต่างกัน บางงานอาจต้องค่อย ๆ ลดค่าแรงตึงเป้าหมายเมื่อม้วนโตขึ้น หรือที่เรียกว่า Taper Tension
• การป้องกันความเร็วเกิน : การสั่งแรงบิดเพียงอย่างเดียวไม่ได้กำหนดความเร็วรอบของแกนโดยตรง จึงต้องออกแบบขีดจำกัดความเร็วและเงื่อนไขหยุดเครื่องให้เหมาะสม โดยเฉพาะเมื่อวัสดุขาดหรือยังไม่ได้จับเข้ากับแกนม้วน ในกรณีของ EtherCAT Servo Drive VD3E ยังมีฟังก์ชั่นให้ผู้ใช้งานสามารถกำหนด Limit Torque , Limit Velocity เพิ่มเติมให้เหมาะสมได้อีกด้วย
  

ดังนั้น จุดเด่นของ Cyclic Synchronous Torque (CST) สำหรับงานม้วนคือ PLC สามารถสั่งแรงบิดให้สัมพันธ์กับแรงตึงที่ต้องการและขนาดม้วนที่เปลี่ยนตลอดเวลา ส่วนคุณภาพการม้วนจริงจะขึ้นอยู่กับการวัดค่า การชดเชยแรงเฉื่อย การปรับจูน และการทดสอบกับวัสดุและเครื่องจักรจริง

วิศวกร ESO TECH อบรมการใช้งาน PLC และ Servo EtherCAT WECON ให้ลูกค้า

การอบรมดำเนินตามแนวทางของ WECON โดยทีมวิศวกรซัพพอร์ต ESO TECH ซึ่งผ่านการอบรมและได้รับใบรับรองจาก WECON โดยตรง

เสียงตอบรับหลังการอบรม
ลูกค้าให้ความเห็นว่า แม้จะเป็นการเริ่มใช้งาน EtherCAT Servo ครั้งแรก แต่ขั้นตอนการเริ่มต้น ฟังก์ชัน และชุดคำสั่งเข้าใจได้ง่ายกว่าที่กังวลไว้ อีกทั้งการเชื่อมต่อผ่าน EtherCAT ช่วยลดงานเดินสายสัญญาณควบคุมหลายเส้นระหว่าง PLC กับ Servo Drive เมื่อเทียบกับรูปแบบการต่อสายที่ลูกค้าเคยใช้งาน

ลูกค้ายังมองว่าการติดตั้งและทดสอบชุดอุปกรณ์ทำได้สะดวกขึ้น และเห็นศักยภาพของการสื่อสารผ่าน EtherCAT สำหรับงานเครื่องจักรที่ต้องควบคุมหลายแกน โดยผลการควบคุมแรงตึงและเวลา Commissioning ของเครื่องจักรจริงจะขึ้นอยู่กับการออกแบบและการปรับจูนระบบในขั้นตอนถัดไป

ESO TECH ขอขอบคุณลูกค้าที่ไว้วางใจให้เราเป็นส่วนหนึ่งของการพัฒนาเครื่องจักรในครั้งนี้

สนใจนำ PLC และ Servo EtherCAT ไปใช้กับเครื่องจักรของคุณ?
หากคุณกำลังออกแบบเครื่องจักรที่ต้องควบคุมตำแหน่ง ความเร็ว หรือแรงบิดของเซอร์โวมอเตอร์ ทีม ESO TECH พร้อมให้คำปรึกษาในการเลือกอุปกรณ์และเริ่มต้นใช้งาน

 
ท่านสามารถดูข้อมูลเพิ่มเติมผลิตภัณฑ์ PLC WECON ได้ที่นี่
https://www.eso.co.th/plcwecon

ท่านสามารถดูข้อมูลเพิ่มเติมผลิตภัณฑ์ SERVO SYSTEMS WECON ได้ที่นี่

https://www.eso.co.th/wecon-servo

  ติดต่อเราเพื่อรับคำปรึกษาและออกแบบระบบ

บริษัท อีเอสโอ เทค จำกัด ตัวแทนจำหน่ายสินค้าแบรนด์ WECON
   https://www.eso.co.th/
   info@eso.co.th
   097-253-2728 , 096-854-9256
   Line official : @eso.co.th
   Instagram : https://www.instagram.com/eso.co.th/
   Facebook : https://www.facebook.com/eso.co.th