运动控制器行业应用

广州富烨自动化科技有限公司运动控制器行业运 用介绍运营中心2018-09-08一 运动控制概述 什么是运动控制目 录二 运动控制案例 运动控制八个案例运动控制概述（ 1）、什么是运动控制运动控制就是通过机械传动装置对运动部件的 位置、速度 进行实时的控制管理，使运动部件按照 预期的轨迹和规定运动参数 （如速度、加速度参数等）完成相应的动作。（ 2）、运动控制基本功能运动控制案例通常，一个运动控制系统的功能包括：速度控制和 点位控制（点到点）。有很多方法可以计算出一个运动轨迹，它们通常基于一个运动的速度曲线如三角速度曲线，梯形速度曲线或者 S型速度曲线。如 电子齿轮（或电子凸轮）。也就是从动轴的位置在机械上跟随一个主动轴的位置变化。一个简单的例子是，一个系统包含两个转盘，它们按照一个给定的相对角度关系转动。电子凸轮较之电子齿轮更复杂一些，它使得主动轴和从动轴之间的随动关系曲线是一个函数。这个曲线可以是非线性的，但必须是一个函数关系。运动控制案例前缘送纸 立式包装机 排盘机 枕式包装机轮切、飞剪 植毛机 套色机 追 剪针对生产机械行业领域，富烨自动化公司的研发与应用部门不断地进行深入研究，开发出了许多先进而成熟的解决方案，并通过遍布全球的应用中心与技术团队进行推广。1.1、设备概况案例一：前缘送纸瓦楞纸印刷模切机是一种高效的瓦楞纸处理备，可以在一条生产线上实现纸板的多色套印、模切压痕等工序，主要包括前缘送纸单元、印刷单元和模切单元。在正常运转时，前缘送纸单元的辊筒做循环加减速运动，印刷单元和模切单元的辊筒做匀速运动。目前，我国瓦楞纸包装设备行业形成了六大生产基地：珠三角、长三角、湖北京山、河北东光、胶东和中原地区。 1.2、印刷模切机整体图案例一：前缘送纸1.3、前缘送纸工艺案例一：前缘送纸u前缘送纸就是以纸板前边缘为基准，在送纸胶轮的周期性加速、同步和减速作用下，通过格栅配合将纸板有时间性的抬起和落下，将堆叠好的纸板连续或者间隔的单张送入印刷单元。u在瓦楞纸箱的加工制造中，如果送纸发生偏差，会产生如印刷套印不准、模切位置偏移、压线偏斜等问题，所以送纸工艺显得十分重要。1.4、前缘送纸工艺图案例一：前缘送纸1.5、系统开发起源案例一：前缘送纸u对于瓦楞纸开槽印刷机而言，前缘送纸机构的送纸精度对印刷质量而言至关重要；传统的送纸机构均采用高精度机械凸轮机构进行送纸的控制，这套机械凸轮上万美元，并且需要经常维护，由于磨损导致精度的降低，当印刷不同长度的产品时，机械需要反复调教，耗费时间；u河北东光是中国北方纸箱包装机械基地，在当地前缘送纸的控制是个难点，为增加信捷在当地的品牌影响力，我们决定用信捷 XD系列控制器的内置电子凸轮功能，改造原先的机械凸轮。信捷的电子凸轮功能在瓦楞纸横切，印刷套色，冷弯型钢追剪等领域都有成功的应用背景，这使得我们有信心去探讨在送纸机构上采用信捷产品实现高精度送纸的可能。1.6、电子凸轮代替机械凸轮案例一：前缘送纸u伺服轴（送纸辊）跟随主轴（主轴信号由连接在接纸棍上的编码器提供）做电子凸轮运动完成送纸。要求每分钟送纸速度最高 250张 /min，送纸精度要求在整个速度范围内的 0.5mm ；u每次送纸辊伺服轴都会在编码器一圈的固定相位中作一次加速，同步，减速的凸轮运动；以长度 1200mm为例，送纸速度达到 250张 /min，一秒要进行 4.17次凸轮运动；u采用的 XD3控制器，具备很快的数据处理和运动状态触发能力，现场运行扫描周期 0.1ms，确保了控制的高精度。在接纸棍编码器旋转到设定相位时，抬刀放下，瓦楞纸与送纸辊充分接触，然后启动送纸辊电机，在加速距离范围内从 0速加速到接纸棍的线速度，进入同步传送，当接纸棍编码器转到相应相位时，抬板抬起，瓦楞纸与送纸辊充分脱离，触发送纸辊减速（在规定的相位里减速至 0速）然后等待下一次的送纸时机。 控制时序图1.7、送纸过程时序控制案例一：前缘送纸（ 1）等待区（ 2）加速区（ 3）同步区（ 4）减速区（ 5）等待区相位总和为 360度控制时序图 1.8、系统位移曲线图案例一：前缘送纸1.9、硬件连接图案例一：前缘送纸定位信号输入 主轴位置信号反馈距离设定脉冲输出送纸电机 送纸辊报警监控1.1.1、项目中应用的富烨产品案例一：前缘送纸产品名称 型号 数量富 用运 控制器 FY5-2200F 1伺服 DS3-47P5-PQA 1触摸屏 TG765-MT 1编码器 2000 11.1.2、性能优点送纸速度平稳 通过优化的凸轮曲线使送纸过程更加平滑。2送纸速度快 送纸速度快。实际效果可达 150米 /分钟。3无累积误差 光电反馈确保系统不存在累积误差。4操作便捷 报警显示直观，参数修改、数据监控操作便捷。5送纸位置精准 高精度的编码器和电机的反馈保证了送纸位置精度。1一体化程度高 整个系统均由富烨公司自主开发研制，兼容性高。6案例一：前缘送纸1.1.3、现场调试与调试精度u 在同一速度下，送纸的精度 0.5mm案例一：前缘送纸1.1.4、前缘送纸视频前缘送纸 (视频点击 ) 设备外观案例一：前缘送纸2.1、项目概述案例二：轮切、飞剪方案u飞剪机是在轧件运动中对轧件实施剪切工艺的一种设备，是连续式轧钢生产线上不可缺少的、非常关键的设备之一。随着轧钢工艺发展及钢厂产能扩张的改造需要，对轧钢设备提出了更高的要求，主要体现在大轧制断面和高轧制速度两方面。飞剪常用于轧钢，造纸等生产线上。u横向剪切运行中的轧件的剪切机叫做飞剪，是一种能快速切断铁板、钢管、纸卷的加工设备，是冶金轧钢行业、高速线材及螺纹钢定尺剪断机，是现代轧制棒材剪断中的产品，具有耗电少、投资成本低的特点。2.2、控制方案案例二：轮切、飞剪方案方案采用富烨运动控制专用 FY系列运动控制器 ,内部高速处理电子凸轮数据，通过富烨 T系列触摸屏设定飞剪参数，运动控制器自动计算凸轮位置，通过高速脉冲给定信捷 DS3-PQA系列伺服位置信号，完成剪裁时同步控制，同步后平滑过渡并循环执行。2.3、项目中应用的富烨产品案例二：轮切、飞剪方案专用运动控制器 FY5-2400F 1伺服 DS3-21P5-PQA 1触摸屏 T700-2D 12.4、硬件连接图案例二：轮切、飞剪方案RS232通讯飞剪刀辊 脉冲输出送料位置及速度检测2.5、性能优点案例二：轮切、飞剪方案3 同步速度调节 同步时的校正速度是叠加在刀辊上的，速度可调节。在发生剪切的过程中，刀头与材料进给保持同步。1 线性剪切特性5 刀辊停止位置可设 剪切较长单元时，刀辊可能在非同步区的某一位置停止下来，这个停止位置可以在用户界面下进行设定。2 凸轮曲线自动计算 凸轮曲线由 5次多项式来表达，使凸轮曲线更加平滑，刀辊的运转更加平稳。可对多项式的系数进行自动计算。6 可调启停动态响应 在刀辊初次启动和最后停止的过程中，使用特殊的凸轮曲线进行控制4 适用于多刀系统 对多于一个刀头的刀辊系统同样适用。但只有在材料比较宽，要求剪切单元又比较短时才会使用多刀刀辊。7 剪切长度可调节 机器运行过程中，剪切长度可以在一定的范围内任意调节，无需停机即可以使新的剪切长度生效。案例二：轮切、飞剪方案2.6、轮切、飞剪视频轮切、飞剪 (视频点击 ) 设备外观3.1、项目概述案例三：立式包装机方案u立式包装机是一种立式三面封口，能自动完成制袋、填充、封口、切断、成品等工序的包装设备。广泛应用在食品、日用化工、医药等行业自动化生产线的流水包装上。通常用于包装颗粒、粉末、瓜子、筷子等产品。u传统立式包装机通过 “ L型 ” 热封夹具完成横封，并且热封过程送膜停止等待横封完成封口，整机包装效率低下。u信捷全新开发的立式包装机系统连续剪切，切刀横封分离，使得包装效率高、包装成型好。3.2、控制方案本机采用富烨 FY系列运动控制专用运动控制器 ,内置电子凸轮控制切刀横封实现过程变速和同步，具有较快的处理速度。伺服驱动器采用信捷 DS3-PQA系列，用脉冲位置控制模式，快速响应由专用运动之气发送的过来的脉冲。触摸屏采用信捷 TG系列，所有的参数都能轻松更改。案例三：立式包装机方案3.3、项目中应用的富烨产品通用运动控制器 FT%-2300F 1伺服 DS3-20P7-PQA 3触摸屏 T700-2D 1案例三：立式包装机方案3.4、硬件连接图RS232通讯切刀电机 脉冲输出送膜位置及速度检测送膜电机横封电机脉冲输出脉冲输出横封原点接近开关切刀原点接近开关色标光电案例三：立式包装机方案案例三：立式包装机方案5、完善的保护措施传感器故障检测、色标丢失、印刷错位故障保护。4