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电子轴印刷机控制系统的开发与米设计
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电子轴印刷机控制系统的开发与米设计
官方公共微信广州韦德电气机械有限公司应用方案：韦德伺服在制袋机上的应用
韦德伺服在制袋机上的应用
韦德伺服在热封切、密实袋制袋机上的应用
&广州韦德电气机械有限公司针对热封切，密实袋制袋机现状推出了专用伺服控制解决方案，在国内制袋机行业成功应用并得到了广泛推广得到用户一致好评，该方案采用了韦德伺服系统，韦德LED2009A控制器或韦德W8809A液晶控制器，变频电机等主要元器件；根据机械工艺要求选择了韦德中惯量高转速伺服电机作为主要送料运动机构，保证了在频繁启动负载下自身运动的平稳、快速响应性，使伺服电机的一次送料转速满足切刀上下运行的时间要求，同时简化了机械结构，解决了老式机械效率低、定位精度不高、能耗大、浪费材料等缺点。
二．韦德伺服在制袋机上的控制原理
图1为热封切机设备图，这个制袋过程主要分为抬刀，定位，封切，放料四个部分。热刀与切刀的上下往复运动主要由主变频器控制电机带动摇杆凸轮传动转动带动，定长定位由韦德伺服驱动电机带动送料辊控制，放料由变频器控制后放料马达带动传送辊。另，光电传感器（俗称电眼），温控器，接近开关，作为传感元器件，负责时间的判断与控制信号的发出，使执行元器件之间确立逻辑关系。LED2009A（W8809A液晶控制器）作为核心程序的载体，负责脉冲信号的发送及各种控制信号的转化，最终控制各个执行机构的运转，其较强的界面功能可实现袋长设定、批数设定、计数、补数、计数清零、复位、白、色袋切换、点进、点退、以及当前制袋数量显示。
下图为热切机的控制原理图：
三工艺说明
1.系统上电
程序初始化，输入袋长数值，调整温度仪，使封刀的温度达到热封的需要。进入手动调节模式，检查机械部分，伺服系统，变频器等式否可以正常工作，调节色标光电眼，使其能够感应色标变化。
2.制作袋子
点击外接或LED2009A上自动运行按钮，主变频电机工作，通过机械连杆带动封刀，切刀上线往复运动，切刀每向上运动一次，伺服信号就导通一次，由LED2009发脉冲控制伺服电机运转，脉冲的个数决定了伺服电机转动的圈数，脉冲的频率决定了伺服电机的转速，伺服电机通过同步带带动送料辊送料，伺服电机必须在切刀下降到承切皮辊之前完成定位，当切刀和封刀下切后，袋子形成。当切袋个数达到预设个数或按下急停按钮或生产完当前袋子停机切刀和封刀则会停在高位，以避免热刀烫坏袋子。
&&制袋机一般具有两种封切方式：空白袋定长封切和寻标封切，当选择空白袋
定长封切时色标光电眼不起作用，LED2009A控制器根据切袋长度、机械传动比、伺服驱动器的电子齿轮比、伺服电机编码器的线数以及送料辊的周长，计算出伺服系统定位所需要的脉冲数，然后由驱动器驱动伺服电机带动送料辊转动送出一定长度的胶袋，从而实现白袋定长封切；当选择寻标封切时，其过程如下，伺服启动信号导通，伺服电机按照控制器程序预先设定的运动曲线进行加速运动、恒速运动、减速运动、低速追色，控制器接收到追色信号时，立即停止伺服电机。一般追色长度为3mm，并且要求追色信号只能在追色范围内起作用，其它范围内需屏蔽掉其干扰信号。追色封切调试时，在控制器里调节参数，先将加速时间、减速时间设长，再调低速追色速度，尽可能提高低速追色速度，以追色平稳、准确为准。调整好追色速度后，再调加速时间、减速时间，尽可能调短加减速时间，以胶袋与出料辊不发生相对滑动及追色平稳为准。LED2009A控制器在追色封切时，对追色信号记数，连续三次检测不到时，控制器停止各电机运转，并驱动报警器报警。同时控制器对批量记数，当批量达到预警值时，控制器驱动报警器报警提示。
四.伺服系统简介
本机采用的伺服系统为韦德电气机械有限公司生产的&&&&& WEIDE系列伺服，驱动单元采用美国TI 公司最新数字信号处理器 DSP 为核心，选用三菱公司工业级智能功率模块（IPM），而且所选IPM的容量比通常标定相同功率的同类伺服产品要大一个等级，因而具有过载能力强、抗负载扰动能力强、起动力矩大等特点；采用自抗扰控制和速度观测控制，比传统的PI控制技术具有更好的动态和稳态性能；支持多种通讯方式，RS232,RS422/RS485,CAN或Profibus；驱动器将位置控制、速度控制、转矩控制这三种控制方式合为一体，并且可以进行各控制模式的动态切换，使用更加灵活柔性；具备控制超速、过流、过载、主电源过压欠压、编码器异常、制动异常、位置偏差等多项在线检测与诊断，使控制过程一目了然。电机为三相永磁同步伺服电机，具有三倍过载能力，2500RPM的额定转速,2500p/r的码盘反馈脉冲精度。
机械参数：
机械传动减速比1：3
胶辊直径66mm
精度要求：袋长精度小于0.3mm，伺服电机编码器脉冲数为2500P/R，通过四倍
频转换后，分辨精度达到10000p/r,即v伺=360°/°，电机输出到送料辊有3:1的减速比，实际检测精度达到：
v辊=360°/(1.012°
对应的袋子长度分辩精度为：
vl辊=πD×(0.012°/360°)=207.24×0..006839mm
故其本身误差远远小于0.5mm，引起定位误差较大的真正原因是由于伺服电
机起停不够平滑，停车时抖动，故要根据伺服电机的起停速度调整合适的速度环、
位置环增益与加减速时间，调试过程如下：
a）将位置环增益先设在较低值，然后在不产生异常响声和振动的前提下，逐
渐增加速度环的增益至最大值。
b）逐渐降低速度环增益值，同时加大位置环增益。在整个响应无超调、无振动
的前提下，将位置环增益设至最大。
c）速度环积分时间常数取决于定位时间的长短，在机械系统不振动的前提下，
尽量减小此值。
d）随后对位置环增益、速度环增益及积分时间常数进行微调，找到最佳值。
e）适当调整位置指令一次滤波时间常数。
该机械是在传统老式机械的基础上运用WEIDE伺服控制系统改造而成，具有效率提高；良品率提高；封切精度提高；调试方便快捷；运行过程平稳；机械结构简单等特点。具有更高的技术和更合理的性价比。
公司名称：
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广州经济技术开发区科学城E栋303
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按字母分类 ：套色系统_百度百科
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套色系统，又称，是在在工业控制统一指挥下，由各颜色微电脑数字控制板对套色光电扫描器的输出信号进行分析、判断，并按照计算出的套色误差对套色补偿电机进行控制，从而实现快速、准确的套印控制。
套色系统套色系统简介
代表产品：
1.光电眼和编码器2．中央控制器3．纠偏装置
套色系统套色系统的运用
套色系统构成及工作原理
目前，比较先进的套色系统均采用了控制方式的自动套色装置，它的特点是能高速准确地进行采样和运算，版辊每转动一圈就及时修正一次，完全可适应套色偏差的快速变化。因而能确保高速、准确地套色，完全消除了套色偏差的积累。通常情况下，它主要由光电眼、编码器、中央控制器、纠编装置及显示屏等五大部分构成。
套色系统光电眼和编码器
光电眼的作用是对承印物料上的色标进行监视和采样，它安装在第2色以后（含第2色）的各印刷单元的调节支座上。编码器则具有把承印物上的色标与图案或其它污迹相区别的作用，它与版辊一起同步旋转，为提供定位基准。计算机程序根据采样信号和基准信号进行处理获得色标搜索区。各色搜索区间的大小还能自动调整。只有在搜索区间内，光电限产生的套色标志脉冲才能顺利地送入中央控制器，而非搜索区间内的图案或污迹产生的脉冲就会被拒绝往下传达。因此，光电眼与编码器配合使用就能准确地筛选出套色标志脉冲，并及时输送到中央控制器。
一般器材供应商可提供的光电眼结构形式有两种：单光电眼和双光电眼。现将双光电服的作用原理示于图3中。它是由一个光源、两个透镜、两个光电眼管所组成。因此，在反射面上聚集有两个焦点，两个光电管分别接收两个焦点的反射光。焦点的形状具有A型和B型两种不同的形状。
在这两个焦点面上各套色标志通过时，反射光的变化在光电管上表示出来。把这种变化转换成电流，就作为电流的变化送入到中央控制器，并称为脉冲，当两个脉冲在两个光电管同时发生时套色偏差为零。在时间上不管哪一方先发生，均作为套色偏差而存在。这个时间愈短，套色偏差量就越小。另外，把检测第1色的光电管脉冲作为基准，如果第2色的光电管脉冲比它先发生，规定为超前；反之，比它后发生，则规定为滞后。
单光电眼的作用原理基本相同，它由一个光源、一个透镜和一个光电管组成。在反射面上只有一个焦点，当套色标志通过焦点面时，只能对一个色标进行采样，各色标间距及套色偏差量的大小和方向，则由处理，并进行运算和判断。
套色系统中央控制器
中央控制器是自动电脑套色装置的中枢部分，起着大脑的作用。它根据采样送入的脉冲信号加以分析判断套色偏差有无，偏差量的大小及方向，为使套色偏差保持在零的位置上，准确、及时地进行控制。它由主机、I/O端口、光隔离板和专用电源等部件组成。在上设置了输入电路、运算电路、输出电路等。
输入电路的作用是自动地将采样脉冲整形成统一规则的输入脉冲。因为套色标志的颜色各不相同。光电管产生的脉冲变化也就不同，脉冲的形状随之发生变化。如果第1色与第2色的脉冲形状不同，就很难对它们进行比较分析。
然后，被整形的脉冲，如果相对于主脉冲延迟了时间（T）才发生，这时主电路就产生一个T宽度的矩形脉冲，并把它作为延迟套色偏差信号送入运算电路，反之，如果该脉冲相对于主脉冲超前（T1）发生，同样产生一个T1宽度的矩形脉冲作为超前套色偏差信号送入运算电路。
运算电路采用了先进的微处理器，是中央控制器的心脏部分，它根据已设定的版辊周长，编码器发生的基准脉冲以及各版辊间的距离等数据，与由输入电路送来的套色偏差数据，一起进行运算，得出正确的运算结果。此时，一方面将运算结果输出到显示屏进行指示；另一方面边存储此数值，边监视其与下圈偏差的变化，根据其变化率立刻运算出能适应准确套色的修正量，用这个修正量由输出电路来指示纠编装置进行偏差修正工作。
套色系统纠偏装置
纠偏装置是对套色偏差进行修正的执行机构。它主要由套色电机、套色调节导辊和一对滚珠丝杆等组成。当输出电路送来套色偏差修正指令时，启动套色电机正转或反转，通过减速齿轮控制两根左、右垂直安装的滚珠丝杆作同步同向旋转，带动套色调节导辊垂直上升或下降。调整版辊间承印物料的长度，使套色偏差趋近于零。套色电机只是在有指令信号来到时才运作，指令一旦消失就立即停止转动，因而它能把输出电路送来的偏差修正指令准确地传达给套色调节导辊。
由于上述的运算和修正工作是在版辊每圈每圈运转同时进行的，既便偏差的变化速度十分迅速，也能保证修正工作顺利地完成，完全消除了套色偏差的积累，使电脑套色控制装置具有很高的套准精度，套色控制过程也非常稳定和可靠。