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西门子伺服控制系统介绍
日期:2010-12-20 13:55:27 点击:
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图2  西门子伺服控制系统
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       西门子用于此电子轴凹印机印刷单元的伺服驱动器为Masterdrives MC, 开复卷为Masterdrives VC,伺服电机为1PH7型异步伺服机。通过AFE 提供母排直流电。
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       Masterdrives MC 是西门子运动控制部及其成熟的伺服产品。通过其强大灵活的自由功能块及完善的伺服功能包F01,工程技术人员可以很灵活的进行系统设计。同时,通过Mathcad驱动优化软件对控制器进行快速复利叶变换调整,可以使伺服电机达到很好的动态及抗干扰特性。
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       控制原理大致为:在其中一伺服器中生成一虚拟主轴, 产生的位置及速度信号传送到SIMOLINK总线上,然后所有伺服驱动器同时从总线上接收位置和速度信号, 进行位置同步运行。当然,由于辊筒直径的不同,Masterdrives 可以通过添加电子齿轮比进行调节。在驱动原理上,牵引单元和印刷单元需要保持位置同步,开复卷单元只需要进行张力控制就行了。但牵引单元还需要把张力信号引入控制器,进行基于位置同步上的张力调节。如图3所示。
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图3  系统控制原理图
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在与松德公司共同开发的软包装凹印机上,自动套印系统选用了奥特美系统。套印偏差量通过快速开关量输入点传给伺服驱动器。伺服驱动器带动电机进行纵向调整。
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在现场调试过程当中,对于驱动系统和自动套印系统的配合, 我们选择了已经和西门子成功合作过的奥特美公司,我们驱动器的套印偏差信号能够通过快速开关量输入点从奥特美系统得到, 同时,奥特美系统的套印偏差调整速度需要和我们驱动的调节速度匹配。这一点需要进行大量的测试来得到。对于自动套印系统的选取,就目前国内的情况,还没有一家套印企业能够生产出合格的电子轴自动套印系统。所以选择成熟的套印设备,也是这次成功合作的关键。
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在现场调试过程当中, 对料带的张力控制好与坏也是调试成功的关键。张力传感器一般设置在开复卷和牵引单元之间以及牵引单元和印刷单元之间。对开复卷和牵引单元之间的张力控制, 影响到卷曲取的质量。对牵引单元和印刷单元之间的张力控制,直接影响到印刷品的印刷质量。对张力传感器类型的选择,是影响张力控制的关键。在这里,我们选取了浮动滚进行张力控制,因为料带松紧时,张力变化很大,驱动器很难进行很好的控制。在选取了浮动滚进行张力控制后,料带的张力得到了很好的保持。
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当然,如果伺服驱动器的动态性能不好,也不可能达到理想的结果。在调试当中, 我们对Masterdrives MC进行了动态优化,通过对印刷单元进行快速付利叶变换(FFT),和对驱动进行滤波处理,我们使印刷单元达到了很好的抗干扰特性。大大抑制了由于机器及外界因素对驱动器的影响,同时也带来了很好的印制结果。
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