在印刷機的印刷終端中,產品的纏繞需要恒定的張力控制。現有印刷機普遍采用磁粉恒張力控制器,這比直接用變頻器驅動電機實現恒張力控制多了一個機械環節,磁粉控制器打滑、易發熱、易磨損,需要定期更換。采用丹佛斯變頻器和MCO305運動控制卡實現恒張力控制,大大減少了機械環節和維護工作量。目前,印刷設備的印刷端普遍采用磁粉恒張力控制器來控制產品的纏繞。雖然它的恒張力控制精度和穩定性都很好,但由于磁粉控制器的劣化,容易發熱和磨損。需要定期更換;如果現場環境臟亂,也會影響磁粉控制器的正常運行。采用變頻器直接驅動同步電機實現恒張力卷繞控制,減少了機械環節和維護工作量。二、 變頻器驅動的同步電機恒張力控制系統
原系統采用磁粉離合器恒張力控制系統,系統結構如圖1所示。丹佛斯張力控制系統由丹佛斯驅動器(內置MCO305運動控制卡)、永磁同步電機和張力檢測控制器組成,如上圖2所示。張力檢測控制器根據線圈直徑信號和張力傳感器的反饋信號,輸出模擬量作為丹佛斯驅動器的張力參考值。丹佛斯驅動器負責驅動永磁同步電機,工作在轉矩閉環控制模式。在永磁同步電機(PMSM)轉子軸上安裝了旋轉變壓器,用于轉子角度位置反饋。3.根據線速相同的原理計算線圈直徑:可以計算出卷繞直徑和展開直徑。展開張力錐度控制:通過當前的卷徑和張力錐度設置值,可以計算出當前的張力。張力與鋼卷直徑的關系如圖3所示,當張力錐度為0時,張力保持不變,相當于恒張力控制;當張力錐度為100%時,鋼卷直徑翻倍時張力減半,相當于恒力矩控制。計算公式如下:加減速扭矩和摩擦力矩:為了實現高精度的張力控制,必須在程序中增加摩擦力矩和加減速扭矩補償。4.丹佛斯MCO305運動控制卡丹佛斯運動控制器與丹佛斯FC300系列驅動程序緊密集成。其接口如圖3所示:X55是編碼器2的輸入接口,默認情況下用于連接從屬電機編碼器。X56為編碼器1輸入接口,默認用于連接主電機編碼器;X57為10位數字輸入接口;X58為24VDC電源;X59為8位數字輸出接口。丹佛斯運動控制器的編程方式:丹佛斯運動控制器采用丹佛斯公司開發的APOS運動控制語言。它的編程風格模仿C語言,提供了各種方便的宏指令。其界面如圖5所示:丹佛斯運動控制器可以提供以下基本功能:1.輸入輸出邏輯控制功能。2、同步控制功能、電子凸輪;3、定位控制功能;4、中斷功能,如時間中斷、I/O中斷、5、基本數學、邏輯運算功能;5、丹佛斯運動控制器支持的高速通信協議:PROFIBUS、CANOpen、DeviceNet、InterBus、LonWorks、工業以太網5。結論通過實際使用,發現用丹佛斯FC302變頻器+MCO305運動控制卡控制丹佛斯永磁同步電機可以穩定地實現印刷機成品的恒張力纏繞功能。與磁粉張力控制器相比,減少了維護工作量,實現了優良的恒張力纏繞功能。且一次性成本投入增幅不大,在整個使用周期內具有價格優勢。總體而言,性價比具有優勢。返回列表