伺服控制系統(tǒng)在卷筒紙裁切機(jī)的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2024-04-20 點(diǎn)擊：144
1．引言
隨著裁紙行業(yè)的不斷發(fā)展，裁切定位精度成了成品的關(guān)鍵保證，由于國內(nèi)大部分的生產(chǎn)廠家都是采用變頻器上加同步控制卡在定位精度不能準(zhǔn)確的把握，我公司聚集了一批在工控事業(yè)奮斗的業(yè)內(nèi)精英，同時(shí)注入國外先進(jìn)的技術(shù)，輔以威科人的勤奮與智慧，開發(fā)了一種在裁紙行業(yè)的伺服驅(qū)動(dòng)控制器，得到業(yè)內(nèi)人士肯定同時(shí)也在實(shí)際生產(chǎn)廣泛的應(yīng)用。
2． 設(shè)備結(jié)構(gòu)
設(shè)備的結(jié)構(gòu)：首先介紹整個(gè)設(shè)備生產(chǎn)過程，如圖所示d1是張力控制系統(tǒng)，它是個(gè)磁粉離合器，卷筒紙由它來夾緊，當(dāng)拉力不均勻的情況下它能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)卷筒紙松緊程度，使紙張?jiān)诠ぷ鬟^程不會(huì)被拉斷或拉斜。圖m2是個(gè)送紙電機(jī)它是個(gè)異步電機(jī)帶編碼器由變頻器來控制，用變頻器來調(diào)速。m1是切紙電機(jī)也是個(gè)異步電機(jī)帶編碼器由onk-ls伺服控制器來控制。m3和m4是個(gè)變頻電機(jī)由兩個(gè)小變頻器控制用來調(diào)整切完的紙張送到料斗速度快慢，這兩個(gè)小電機(jī)拖著皮帶運(yùn)動(dòng)，切好的紙張就自動(dòng)放在皮帶上，然后傳到存放斗。
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3．控制原理
用onk-ls驅(qū)動(dòng)器內(nèi)含pcmd定位功能,可以追隨前一臺(tái)馬達(dá)的編碼輸出,并依照既定的比例g=(f133/f134)（即內(nèi)部電子齒輪比）執(zhí)行數(shù)字式精準(zhǔn)的比例連動(dòng)控制。
如圖所示： m1電機(jī)由onk-ls伺服控制器來控制，m2電機(jī)由變頻器來控制，把m2電機(jī)pg2編碼器線接到onk-ls的控制卡上，m1電機(jī)pg1編碼器也接到接到接到onk-ls的控制卡上，當(dāng)m1電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)pg1編碼器就有脈沖輸出。這脈沖就輸入到onk-ls控制，由于onk-ls內(nèi)置追蹤控制卡并采用位置追蹤控制模式，接受pg1輸入的脈沖并依onk內(nèi)部比例聯(lián)動(dòng)功能通過參數(shù)f133和f134的比例執(zhí)行數(shù)字式比例連動(dòng)，來決定m1切紙電機(jī)輸出速度。（例： m2的電機(jī)是決定送紙的速度，送紙速度越平穩(wěn)m2編碼器脈沖輸出就越穩(wěn)定，當(dāng)onk-ls接受到m2編碼器脈沖輸入越穩(wěn)定則m1電機(jī)輸出速度就越穩(wěn)定栽切出來的紙張的平整度越好，m1電機(jī)帶動(dòng)卷筒刀轉(zhuǎn)一圍就對(duì)紙張?jiān)郧幸淮危ㄟ^改變onk-ls內(nèi)部的電子齒輪比就可以改變所要栽切紙張大小）
4．接線圖： [next]
5．人機(jī)畫通訊相關(guān)設(shè)定
onk-ls支持modulebus（rtu）通信格式相關(guān)參數(shù)如下：
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支持相關(guān)參數(shù)的直接更改，例如比例連動(dòng)值可以直接通過觸摸來更改來改變所要切紙張的大小，還可以監(jiān)視電流值，電壓，電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)等。
6． 實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用
采用異步電機(jī)和onk-ls伺服（本身帶有馬達(dá)自學(xué)習(xí)能力）來驅(qū)動(dòng)卷筒紙裁切紙電機(jī)，即用額定功率為15kw，電流值為30.7a,額定轉(zhuǎn)數(shù)為1460轉(zhuǎn)，電機(jī)編碼器2500線的切紙電機(jī)與額定功率為15kw,電流值為32a的ls伺服相匹配。夾紙采用的是張力控制系統(tǒng)使送紙的速度達(dá)到恒定，這樣可以確保切紙的長(zhǎng)度精確度。送紙電機(jī)是采用變頻器來控制電機(jī)的特性跟切紙電機(jī)一樣，其中電機(jī)編碼器也是2500線。控制的原理是把送紙的驅(qū)動(dòng)電機(jī)編碼器當(dāng)主編碼器輸入，切紙電機(jī)編碼器當(dāng)從機(jī)編碼器輸入，切紙電機(jī)編碼器追隨送紙電機(jī)編碼器的脈沖輸出。通過比例值f133（機(jī)械結(jié)構(gòu)決定2457）和f134（設(shè)定切紙長(zhǎng)度為700mm），在送紙速度為200米時(shí)，切紙數(shù)為150張，經(jīng)測(cè)驗(yàn)最大誤差0.30mm，切完的紙用兩臺(tái)變頻器帶動(dòng)兩臺(tái)小電機(jī)把切完的紙張送到切臺(tái)上，整個(gè)切紙過程就完成。在整個(gè)切紙過程中速度快且穩(wěn)。
7．變頻器加同步卡和onk-ls伺服控制器的比較
用兩臺(tái)同樣的機(jī)械設(shè)備一臺(tái)用變頻器加同步卡來控制切刀電機(jī)，另一臺(tái)用onk-ls伺服控制器控制，所切的紙張同樣大小，1>在速度為60米/分情況下，變頻器加同步卡切出的紙精度為0.45mm，onk-ls伺服控制器切出的紙精度為0.31mm并且切出來紙張的平整度比onk-ls伺服器效果差。2>在速度為120米/分情況下，變頻器加同步卡切出的紙精度為0.40mm, onk-ls伺服控制器切出的紙精度為0.30mm并且切出來紙張的平整度比onk-ls伺服器效果差。3>在速度為200米/分情況下，變頻器加同步卡切出的紙精度為0.43mm，onk-ls伺服控制器切出的紙精度為0.30mm并且切出來紙張的平整度比onk-ls伺服器效果差，從以上的三種情況可以說明onk-ls伺服控制器不管在低速或高速的情況系統(tǒng)整體穩(wěn)定好，控制精確度高。
8． onk-ls伺服控制器的功能和特點(diǎn)
onk-ls伺服控制器的功能：
1. 可驅(qū)動(dòng)永磁無刷伺服馬達(dá)、感應(yīng)交流伺服馬達(dá)、伺服主軸馬達(dá)和感應(yīng)一般交流馬達(dá)。
2. 具有馬達(dá)參數(shù)自學(xué)習(xí)功能，對(duì)不同馬達(dá)適應(yīng)性更強(qiáng)。
3. 多種控制模式：位置模式、速度模式、轉(zhuǎn)矩限制模式。
4.在運(yùn)行過程中，速度模式和位置模式可切換；在位置模式中定位模式和追蹤模式可切換。
5. 速度、轉(zhuǎn)矩限制功能。
6. 電子齒輪功能。
7. 內(nèi)置計(jì)數(shù)器、計(jì)時(shí)器、觸發(fā)器模組；可取代簡(jiǎn)單的plc控制。
8. 內(nèi)置pid功能。
9. modbus通訊控制。
10. 可彈性規(guī)劃數(shù)字、模擬輸入及輸出的定義。
11.可追認(rèn)印刷光標(biāo)點(diǎn)自動(dòng)修正栽切長(zhǎng)度。
12．在s曲線加速過程中，還可作扭力補(bǔ)償措施，可快速同并減少栽切誤四段s曲線（正轉(zhuǎn)加/減速，反轉(zhuǎn)加/減速可各設(shè)定。
onk-ls伺服控制器的特點(diǎn):
1. 可實(shí)現(xiàn)電機(jī)完全同步控制，比例追蹤控制、定位驅(qū)動(dòng)控制。
2. 擁有內(nèi)部寄存器，可實(shí)現(xiàn)精確的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)位置控制。
3. 內(nèi)置平滑曲線, 可降低在機(jī)器起動(dòng)、停止時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，延長(zhǎng)機(jī)械可降低在機(jī)器起動(dòng)、停止時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，延長(zhǎng)機(jī)械的使用壽命；在速度指令迅速轉(zhuǎn)折瞬間，可利用此功能達(dá)到速度與加速度的連續(xù)平穩(wěn)性指令平滑曲線精準(zhǔn)且追從性高。
4. 低速運(yùn)轉(zhuǎn)特性佳，在1rpm命令下，一回轉(zhuǎn)的速度實(shí)際變動(dòng)誤差最多只有0.5%。
5. -3000rpm至3000rpm的加速時(shí)間20ms。
6. 速度最高達(dá)9000轉(zhuǎn)。
7.可提供10輸入點(diǎn)和4個(gè)輸出點(diǎn)方便用戶選擇和使用，可以有用戶自已定義其輸入和輸出。
9．結(jié)語
該項(xiàng)技術(shù)已成功應(yīng)用，并通過相關(guān)行業(yè)的認(rèn)證，且有廣泛的應(yīng)用前景，同時(shí)填補(bǔ)國內(nèi)市場(chǎng)的一大空白。
你知道嗎？保證印刷色彩的三個(gè)步驟
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3D打印筆有望成為消費(fèi)化的3D打印工具
惠普HP 802(CH563ZZ)黑色墨盒
印刷貼士：消除瓶頸 提高效率
淺析工藝品燙金漿工藝的特點(diǎn)
影樓管理如何才能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化？
如何培養(yǎng)更高端的印刷人才？
隨著裁紙行業(yè)的不斷發(fā)展，裁切定位精度成了成品的關(guān)鍵保證，由于國內(nèi)大部分的生產(chǎn)廠家都是采用變頻器上加同步控制卡在定位精度不能準(zhǔn)確的把握，我公司聚集了一批在工控事業(yè)奮斗的業(yè)內(nèi)精英，同時(shí)注入國外先進(jìn)的技術(shù)，輔以威科人的勤奮與智慧，開發(fā)了一種在裁紙行業(yè)的伺服驅(qū)動(dòng)控制器，得到業(yè)內(nèi)人士肯定同時(shí)也在實(shí)際生產(chǎn)廣泛的應(yīng)用。
2． 設(shè)備結(jié)構(gòu)
設(shè)備的結(jié)構(gòu)：首先介紹整個(gè)設(shè)備生產(chǎn)過程，如圖所示d1是張力控制系統(tǒng)，它是個(gè)磁粉離合器，卷筒紙由它來夾緊，當(dāng)拉力不均勻的情況下它能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)卷筒紙松緊程度，使紙張?jiān)诠ぷ鬟^程不會(huì)被拉斷或拉斜。圖m2是個(gè)送紙電機(jī)它是個(gè)異步電機(jī)帶編碼器由變頻器來控制，用變頻器來調(diào)速。m1是切紙電機(jī)也是個(gè)異步電機(jī)帶編碼器由onk-ls伺服控制器來控制。m3和m4是個(gè)變頻電機(jī)由兩個(gè)小變頻器控制用來調(diào)整切完的紙張送到料斗速度快慢，這兩個(gè)小電機(jī)拖著皮帶運(yùn)動(dòng)，切好的紙張就自動(dòng)放在皮帶上，然后傳到存放斗。
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3．控制原理
用onk-ls驅(qū)動(dòng)器內(nèi)含pcmd定位功能,可以追隨前一臺(tái)馬達(dá)的編碼輸出,并依照既定的比例g=(f133/f134)（即內(nèi)部電子齒輪比）執(zhí)行數(shù)字式精準(zhǔn)的比例連動(dòng)控制。
如圖所示： m1電機(jī)由onk-ls伺服控制器來控制，m2電機(jī)由變頻器來控制，把m2電機(jī)pg2編碼器線接到onk-ls的控制卡上，m1電機(jī)pg1編碼器也接到接到接到onk-ls的控制卡上，當(dāng)m1電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)pg1編碼器就有脈沖輸出。這脈沖就輸入到onk-ls控制，由于onk-ls內(nèi)置追蹤控制卡并采用位置追蹤控制模式，接受pg1輸入的脈沖并依onk內(nèi)部比例聯(lián)動(dòng)功能通過參數(shù)f133和f134的比例執(zhí)行數(shù)字式比例連動(dòng)，來決定m1切紙電機(jī)輸出速度。（例： m2的電機(jī)是決定送紙的速度，送紙速度越平穩(wěn)m2編碼器脈沖輸出就越穩(wěn)定，當(dāng)onk-ls接受到m2編碼器脈沖輸入越穩(wěn)定則m1電機(jī)輸出速度就越穩(wěn)定栽切出來的紙張的平整度越好，m1電機(jī)帶動(dòng)卷筒刀轉(zhuǎn)一圍就對(duì)紙張?jiān)郧幸淮危ㄟ^改變onk-ls內(nèi)部的電子齒輪比就可以改變所要栽切紙張大小）
4．接線圖： [next]
5．人機(jī)畫通訊相關(guān)設(shè)定
onk-ls支持modulebus（rtu）通信格式相關(guān)參數(shù)如下：
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支持相關(guān)參數(shù)的直接更改，例如比例連動(dòng)值可以直接通過觸摸來更改來改變所要切紙張的大小，還可以監(jiān)視電流值，電壓，電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)等。
6． 實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用
采用異步電機(jī)和onk-ls伺服（本身帶有馬達(dá)自學(xué)習(xí)能力）來驅(qū)動(dòng)卷筒紙裁切紙電機(jī)，即用額定功率為15kw，電流值為30.7a,額定轉(zhuǎn)數(shù)為1460轉(zhuǎn)，電機(jī)編碼器2500線的切紙電機(jī)與額定功率為15kw,電流值為32a的ls伺服相匹配。夾紙采用的是張力控制系統(tǒng)使送紙的速度達(dá)到恒定，這樣可以確保切紙的長(zhǎng)度精確度。送紙電機(jī)是采用變頻器來控制電機(jī)的特性跟切紙電機(jī)一樣，其中電機(jī)編碼器也是2500線。控制的原理是把送紙的驅(qū)動(dòng)電機(jī)編碼器當(dāng)主編碼器輸入，切紙電機(jī)編碼器當(dāng)從機(jī)編碼器輸入，切紙電機(jī)編碼器追隨送紙電機(jī)編碼器的脈沖輸出。通過比例值f133（機(jī)械結(jié)構(gòu)決定2457）和f134（設(shè)定切紙長(zhǎng)度為700mm），在送紙速度為200米時(shí)，切紙數(shù)為150張，經(jīng)測(cè)驗(yàn)最大誤差0.30mm，切完的紙用兩臺(tái)變頻器帶動(dòng)兩臺(tái)小電機(jī)把切完的紙張送到切臺(tái)上，整個(gè)切紙過程就完成。在整個(gè)切紙過程中速度快且穩(wěn)。
7．變頻器加同步卡和onk-ls伺服控制器的比較
用兩臺(tái)同樣的機(jī)械設(shè)備一臺(tái)用變頻器加同步卡來控制切刀電機(jī)，另一臺(tái)用onk-ls伺服控制器控制，所切的紙張同樣大小，1>在速度為60米/分情況下，變頻器加同步卡切出的紙精度為0.45mm，onk-ls伺服控制器切出的紙精度為0.31mm并且切出來紙張的平整度比onk-ls伺服器效果差。2>在速度為120米/分情況下，變頻器加同步卡切出的紙精度為0.40mm, onk-ls伺服控制器切出的紙精度為0.30mm并且切出來紙張的平整度比onk-ls伺服器效果差。3>在速度為200米/分情況下，變頻器加同步卡切出的紙精度為0.43mm，onk-ls伺服控制器切出的紙精度為0.30mm并且切出來紙張的平整度比onk-ls伺服器效果差，從以上的三種情況可以說明onk-ls伺服控制器不管在低速或高速的情況系統(tǒng)整體穩(wěn)定好，控制精確度高。
8． onk-ls伺服控制器的功能和特點(diǎn)
onk-ls伺服控制器的功能：
1. 可驅(qū)動(dòng)永磁無刷伺服馬達(dá)、感應(yīng)交流伺服馬達(dá)、伺服主軸馬達(dá)和感應(yīng)一般交流馬達(dá)。
2. 具有馬達(dá)參數(shù)自學(xué)習(xí)功能，對(duì)不同馬達(dá)適應(yīng)性更強(qiáng)。
3. 多種控制模式：位置模式、速度模式、轉(zhuǎn)矩限制模式。
4.在運(yùn)行過程中，速度模式和位置模式可切換；在位置模式中定位模式和追蹤模式可切換。
5. 速度、轉(zhuǎn)矩限制功能。
6. 電子齒輪功能。
7. 內(nèi)置計(jì)數(shù)器、計(jì)時(shí)器、觸發(fā)器模組；可取代簡(jiǎn)單的plc控制。
8. 內(nèi)置pid功能。
9. modbus通訊控制。
10. 可彈性規(guī)劃數(shù)字、模擬輸入及輸出的定義。
11.可追認(rèn)印刷光標(biāo)點(diǎn)自動(dòng)修正栽切長(zhǎng)度。
12．在s曲線加速過程中，還可作扭力補(bǔ)償措施，可快速同并減少栽切誤四段s曲線（正轉(zhuǎn)加/減速，反轉(zhuǎn)加/減速可各設(shè)定。
onk-ls伺服控制器的特點(diǎn):
1. 可實(shí)現(xiàn)電機(jī)完全同步控制，比例追蹤控制、定位驅(qū)動(dòng)控制。
2. 擁有內(nèi)部寄存器，可實(shí)現(xiàn)精確的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)位置控制。
3. 內(nèi)置平滑曲線, 可降低在機(jī)器起動(dòng)、停止時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，延長(zhǎng)機(jī)械可降低在機(jī)器起動(dòng)、停止時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，延長(zhǎng)機(jī)械的使用壽命；在速度指令迅速轉(zhuǎn)折瞬間，可利用此功能達(dá)到速度與加速度的連續(xù)平穩(wěn)性指令平滑曲線精準(zhǔn)且追從性高。
4. 低速運(yùn)轉(zhuǎn)特性佳，在1rpm命令下，一回轉(zhuǎn)的速度實(shí)際變動(dòng)誤差最多只有0.5%。
5. -3000rpm至3000rpm的加速時(shí)間20ms。
6. 速度最高達(dá)9000轉(zhuǎn)。
7.可提供10輸入點(diǎn)和4個(gè)輸出點(diǎn)方便用戶選擇和使用，可以有用戶自已定義其輸入和輸出。
9．結(jié)語
該項(xiàng)技術(shù)已成功應(yīng)用，并通過相關(guān)行業(yè)的認(rèn)證，且有廣泛的應(yīng)用前景，同時(shí)填補(bǔ)國內(nèi)市場(chǎng)的一大空白。
你知道嗎？保證印刷色彩的三個(gè)步驟
食品包裝上有哪些信息是必看的？
3D打印筆有望成為消費(fèi)化的3D打印工具
惠普HP 802(CH563ZZ)黑色墨盒
印刷貼士：消除瓶頸 提高效率
淺析工藝品燙金漿工藝的特點(diǎn)
影樓管理如何才能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化？
如何培養(yǎng)更高端的印刷人才？