广州博玮伺服科技BWS追剪伺服系统在七电机型凹印机上的应用——

［编辑简介］：本文介绍一种追剪伺服系统在七电机型凹印机同步与张力控制中的整体解决方案。系统由PLC基本单元、广州博玮伺服科技BWS-BBF追剪伺服驱动器与触摸屏组成。文章详细描述了凹印机的工艺控制流程和伺服控制的实现，给出相关参数的设置及接线图。［摘要］：本文着重阐述广州博玮伺服科技BWS伺服系统在七电机凹印机现场的成功应用，展示张力伺服在印刷领域的张力与同步控制的先进方案，引导一种新的伺服控制技术。［关键词］：BWS伺服 伺服驱动器 伺服电机 凹印机　　
  1.引言
  　　凹版印刷机，简称凹印机，又称凹版机。是将雕刻在印刷滚筒表面的凹陷图文浸没在油墨槽里转动，用特制的刮墨刀将印版空白部分的油墨刮净，然后在压力的作用下将图文部分的油墨转移到承印物上来完成印刷。具有层次丰富、色泽鲜明，适用的介质多（如薄膜、纸张等），适应范围广泛，耐印性好、印速高等特点，深受业内青睐。根据颜色的分类，可分为单色凹版机和多色凹版机。凹印机对同步与张力控制的稳定性和控制精度要求较高。
  2.传统凹版机的控制方案组成与缺陷：
  　　2.1组成：传统的七电机型凹印机控制系统是由PLC基本单元、模拟量模块、通用矢量变频器以及触摸屏组成。
  　　2.2缺点：以上的方案是目前较为传统的控制方式，所有的控制集中在PLC来完成，变频器仅起驱动作用。
  　　它虽然也能达到较好的控制效果，但是还是存在以下不足：
  　　1） 由于张力的控制通过PLC的PID运算后再输出相应的模拟量给变频器，运算的程序量较大，而这部分扫描处理时间往往达到甚至超过30ms的时间，再输出到变频器就会有些响应滞后，影响了其控制精度;
  　　2） 由于变频器调速时接收的信号是0-10V的模拟量弱电信号，容易受到变频器本身或外围所致的信号干扰;
  　　3） 系统中因需要数个模拟量模块，导致成本增加，系统变得复杂化。
  3.追剪伺服控制方案
  　　以下结合东莞某印刷机械公司在七电机型凹版机的成功应用经验，克服以上传统方案的缺点，总结追剪伺服在同步与张力控制中的整体解决方案。
  　　3.1系统配置：
  　　BWS追剪伺服驱动器不仅具有变频驱动的常规功能，还集成了智能控制技术。使变频器同时具备张力与同步的运算控制功能。系统由PLC基本单元、BWS-BBF追剪伺服驱动器与触摸屏组成。
  　　3.2方案优点：
  　　1）同步控制与张力的运算全部集中在追剪伺服驱动器里完成，PLC仅完成系统的逻辑控制与通讯。这样同步与张力的控制无须经过PLC运算的中间环节就可直接运算输出，响应速度与精度比传统方案的要高。
  　　2）系统所需的参数设置如放卷初径、印刷辊外径，均通过PLC的一个晶体管脉冲输出信号，所发送脉冲数量为相关参数的设定值，发送完成后追剪伺服驱动器有一个应答输出到PLC当中。这样即可完成PLC与变频之间信号发送与接收，程序简单。
  　　3）省去PLC控制所需的模拟量模块，不但节省成本，系统的硬件与软件变得简易化，可靠性增强。
  　　4）系统的维护变得更加简易与方便。
  　　3.3七电机型凹版机的工艺控制流程：
  　　七电机型凹版机是全自动凹版印刷机的主流产品，具有自动切料、接料的特点。它是由主机、前牵引、后牵引、双收卷与双放卷电机构成。印刷部分在主机部分完成。收料或收料切换在收卷部分完成，放料或放料切换在放卷部分完成。张力大小的设定一般是通过调节摆杆的气压来实现。
  　　3.4凹印机系统控制接线图：
  　　3.4.1 PLC接线图：
  
　　3.4.2变频控制接线图：
  
　　3.5工作过程说明：
  　　系统启动后，主机为零速，伺服的零速张紧功能起作用，可令各环节的摆杆处于平衡位置状态。此时通过加减速按钮来增加或减少主机的速度，主机速度通过模拟量输出口AO作为放卷、前牵引、后牵引与收卷变频AI1的公共速度输入信号的同步给定，各伺服AI2的摆杆平衡位置作为张力给定信号，摆杆的摆动变化作为张力反馈信号，形成张力闭环反馈的速度控制。双收卷与双放卷一般都是只有一个在运行的，当前是哪个运行由PLC选定控制，放卷只有在换卷时，两个放卷变频才同时工作，收卷也如此。放卷或收卷伺服的速度除了跟主机速度大小有关外，还与当前的卷径大小有关。这样既可以实现速度的同步控制，又可以实现张力的恒定。
  　　关于脉冲通讯：
  　　以上系统运行前，先通过触摸屏设定相关的印版外径、放卷的初径。由于所采用的PLC是晶体管输出型的，PLC可通过YO的脉冲输出通道，发送3K以内不同脉冲频率的脉冲数到追剪伺服驱动器的高速脉冲输入口中，相关变频所设置接收脉冲频率不一样，这样变频就可接收到PLC发来的相应脉冲频率的脉冲数作为相关参数的给定。这些参数以及计长、翻转预设参数等，均可通过触摸屏进行设定。
  　　3.6调试过程与参数设置：
  　　1.装好编码器，断开电机负载。
  　　2.电机参数设置
  　　（1）根据电机铭牌参数设定到P2组相关参数当中;:
  　　（2）进行参数自学习过程：将P0.17设成1，显示“RUN-0”，再按键盘“RUN” 键，电机自动运转，待键盘重新闪烁显示频率值时，参数自学习完成。
  　　（3）用键盘起动，有编码器的请将P0.00设成1,编码器线数输入P3.10,修改P0.10频率值，观察零速0.00Hz，低速0.50Hz，中速20.0Hz，高速（最大频率值）时电机运转是否正常，运行电流是否平稳，如果不正常请重新进行参数自学习。
  　　3.设置以下各项参数。
  　　（1）.主机
  
　　（2）.前牵引、后牵引：
  
　　（3）.收卷
  
　　（4）.放卷
  
　　3.7常见问题与处理技巧：
  　　3.7.1、张力过松或过紧：
  　　调节各摆杆气缸的气压。不同材料应设置不同的气压大小。调整时可通过摇动摆杆力量的大小来设定气压。
  　　3.7.2收放卷初始运行时状态不稳定或主机部分张力异常：
  　　观察触摸屏上放卷的初径设定、主机所换上的印刷辊外径设定是否准确、收卷在手动卸料时是否卷径清零。
  　　3.7.3追剪伺服驱动器在低频工作时抖动，电流波动较大：
  　　检查追剪伺服驱动器参数自学习是否正确，编码器安装与工作是否正常，其屏蔽线是否接地。