關于伺服驅動器和運動控制器結為一體在卷筒紙裁切機的應用
1.引言
隨著裁紙行業(yè)的不斷發(fā)展衙文,裁切定位精度成了成品的關鍵保證籍投,由于國內大部分的生產廠家都是采用變頻器上加同步控制卡在定位精度不能準確的把握维愈,我公司聚集了一批在工控事業(yè)奮斗的業(yè)內精英伦朵,同時注入國外先進的技術,輔以威科人的勤奮與智慧林狈,開發(fā)了一種在裁紙行業(yè)的伺服驅動控制器暑赏,得到業(yè)內人士肯定同時也在實際生產廣泛的應用。
2. 設備結構
設備的結構:首先介紹整個設備生產過程菜碌,如圖所示D1是張力控制系統(tǒng)贼穆,它是個磁粉離合器,卷筒紙由它來夾緊,當拉力不均勻的情況下它能夠自動調節(jié)卷筒紙松緊程度故痊,使紙張在工作過程不會被拉斷或拉斜顶瞳。圖M2是個送紙電機它是個異步電機帶編碼器由變頻器來控制,用變頻器來調速愕秫。M1是切紙電機也是個異步電機帶編碼器由VEC-VB伺服控制器來控制慨菱。M3和M4是個變頻電機由兩個小變頻器控制用來調整切完的紙張送到料斗速度快慢,這兩個小電機拖著皮帶運動豫领,切好的紙張就自動放在皮帶上抡柿,然后傳到存放斗。
3.控制原理
用BEC-BB驅動器內含PCMD定位功能,可以追隨前一臺馬達的編碼輸出,并依照既定的比例G=(F133/F134)(即內部電子齒輪比)執(zhí)行數字式精準的比例連動控制等恐。
如圖所示: M1電機由BEC-BB伺服控制器來控制洲劣,M2電機由變頻器來控制,把M2電機PG2編碼器線接到BEC-BB的控制卡上课蔬,M1電機PG1編碼器也接到接到接到VEC-VB的控制卡上囱稽,當M1電機運轉時PG1編碼器就有脈沖輸出。這脈沖就輸入到BEC-BB控制二跋,由于BEC-BB內置追蹤控制卡并采用位置追蹤控制模式卡围,接受PG1輸入的脈沖并依BEC內部比例聯(lián)動功能通過參數F133和F134的比例執(zhí)行數字式比例連動,來決定M1切紙電機輸出速度哭练。(例: M2的電機是決定送紙的速度外秋,送紙速度越平穩(wěn)M2編碼器脈沖輸出就越穩(wěn)定,當BEC-BB接受到M2編碼器脈沖輸入越穩(wěn)定則M1電機輸出速度就越穩(wěn)定栽切出來的紙張的平整度越好僧憾,M1電機帶動卷筒刀轉一圍就對紙張栽切一次奈株,通過改變BBC-BB內部的電子齒輪比就可以改變所要栽切紙張大小)
4.接線圖:
5.人機畫通訊相關設定
BEC-BB支持ModuleBus(RTU)通信格式相關參數如下:
參數名稱 參數號碼 設定值 說明
通信協(xié)議 F.120 1 選擇ModBus(RTU)協(xié)議
通信速率 F.122 0/1/2 可依實際需要選擇:
0=4800bps
1=9600bps
2=19200bps
截止位數 F.122 0/1 可依實際需要選擇:
0=1 Stop Bit
1=2 Stop Bits
通信地址 F1.23 1~8 站號
Parit F.125 2 可依實際需要選擇:
0=Even 1=Odd
2=No Parity
支持相關參數的直接更改荐呵,例如比例連動值可以直接通過觸摸來更改來改變所要切紙張的大小稿焚,還可以監(jiān)視電流值,電壓蔬聚,電機的轉數等用动。
6. 實際生產應用
采用異步電機和BEC—BB伺服(本身帶有馬達自學習能力)來驅動卷筒紙裁切紙電機,即用額定功率為15KW墙违,電流值為30.7A,額定轉數為1460轉征蜻,電機編碼器2500線的切紙電機與額定功率為15KW,電流值為32A的BB伺服相匹配。夾紙采用的是張力控制系統(tǒng)使送紙的速度達到恒定筝闹,這樣可以確保切紙的長度精確度媳叨。送紙電機是采用變頻器來控制電機的特性跟切紙電機一樣,其中電機編碼器也是2500線关顷。控制的原理是把送紙的驅動電機編碼器當主編碼器輸入,切紙電機編碼器當從機編碼器輸入议双,切紙電機編碼器追隨送紙電機編碼器的脈沖輸出痘番。通過比例值F133(機械結構決定2457)和F134(設定切紙長度為700mm),在送紙速度為200米時平痰,切紙數為150張汞舱,經測驗最大誤差0.30mm,切完的紙用兩臺變頻器帶動兩臺小電機把切完的紙張送到切臺上宗雇,整個切紙過程就完成昂芜。在整個切紙過程中速度快且穩(wěn)。
7.變頻器加同步卡和BEC-BB伺服控制器的比較
用兩臺同樣的機械設備一臺用變頻器加同步卡來控制切刀電機赔蒲,另一臺用BEC-BB伺服控制器控制泌神,所切的紙張同樣大小,1>在速度為60米/分情況下库樊,變頻器加同步卡切出的紙精度為0.45mm, BEC-BB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BEC-BB伺服器效果差棠裹。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, BEC-BB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BEC-BB伺服器效果差数壤。3>在速度為200米/分情況下效迹,變頻器加同步卡切出的紙精度為0.43mm, BEC-BB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BEC-BB伺服器效果差,從以上的三種情況可以說明BEC-BB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. BEC-BB伺服控制器的功能和特點
BEC-BB伺服控制器的功能:
1. 可驅動永磁無刷伺服馬達、感應交流伺服馬達趣闻、伺服主軸馬達和感應一般交流馬達啰蕴。
2. 具有馬達參數自學習功能,對不同馬達適應性更強存学。
3. 多種控制模式:位置模式码承、速度模式、轉矩限制模式誉缚。
4.在運行過程中嘱垛,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. 速度疫遵、轉矩限制功能那惜。
6. 電子齒輪功能。
7. 內置計數器梧油、計時器苫耸、觸發(fā)器模組;可取代簡單的PLC控制。
8. 內置PID功能儡陨。
9. ModBus通訊控制褪子。
10. 可彈性規(guī)劃數字、模擬輸入及輸出的定義骗村。
11.可追認印刷光標點自動修正栽切長度嫌褪。
12.在S曲線加速過程中呀枢,還可作扭力補償措施,可快速同
并減少栽切誤四段S曲線(正轉加/減速笼痛,反轉加/減速可各設定裙秋。
VEC-VB伺服控制器的特點:
1. 可實現(xiàn)電機完全同步控制,比例追蹤控制缨伊、定位驅動控制.
2. 擁有內部寄存器摘刑,可實現(xiàn)精確的點對點位置控制.
3. 內置平滑曲線, 可降低在機器起動、停止時產生的振動刻坊,延長機械可降低在機器起動枷恕、停止時產生的振動,延長機械的使用壽命;在速度指令迅速轉折瞬間易祖,可利用此功能達到速度與加速度的連續(xù)平穩(wěn)性指令平滑曲線精準且追從性高遵艰。
4. 低速運轉特性佳,在1rpm命令下寒淌,一回轉的速度實際變動誤差最多只有0.5%峭签。
5. -3000rpm至3000rpm的加速時間20ms。
6. 速度最高達9000轉蚜遥。
7.可提供10輸入點和4個輸出點方便用戶選擇和使用辱闺,可以有用戶自已定義其輸入和輸出。
9.結語
該項技術已成功應用由饵,并通過相關行業(yè)的認證狈榛,且有廣泛的應用前景,同時填補國內市場的一大空白故咽,我們本著“愛人如已”的服務理念纽他,凡事立足于誠信和責任,“全心全意為客戶創(chuàng)造價值”是威科人為之不懈奮斗的目標化刻。
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