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臺達多軸運動控制器DVP10MC11T在凹版印刷機上的應(yīng)用

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1 背景介紹

凹版印刷機械主要用于對軟材料進行大批量的印制，如塑料、紙張、鋁箔等，特別是對于一些易于延伸變形的材料，如紡織材料等，具有較好的適應(yīng)性。某客戶是一家專門生產(chǎn)薄膜印刷機、貼合機、表面卷取機等的專業(yè)設(shè)備廠家。其生產(chǎn)的塑料薄膜印刷機最初采用機械傳動，后改為變頻驅(qū)動，存在的問題是：啟動停止時，各個軸會出現(xiàn)不同步現(xiàn)象，且生產(chǎn)效率低。為解決不同步問題和提高生產(chǎn)效率，同時降低系統(tǒng)配置成本，該客戶最終采用臺達的替代系統(tǒng)解決方案。

圖1 系統(tǒng)解決方案架構(gòu)

2 臺達系統(tǒng)解決方案

臺達系統(tǒng)解決方案主要采用臺達人機界面、多軸運動控制器DVP10MC11T、交流伺服系統(tǒng)等。導(dǎo)入臺達系統(tǒng)解決方案后，該客戶的塑料薄膜印刷機的印刷速度提升至300m/min,高速套色印刷精度達到±0.1mm，生產(chǎn)效率和精度大幅提升，滿足了客戶的生產(chǎn)工藝需求。

臺達系統(tǒng)解決方案架構(gòu)如圖1所示：

其中：

（1）主屏D O P-B 1 0 E 6 1 5與控制器DVP10MC11T采用RS485通信；

（2）每個工位上的副屏DOP-B07E411與主屏之間通過Ethernet總線連接通信。

（3）每個工位上的遠程數(shù)字量I O通過DeviceNet總線來連接控制。

（4）D V P 1 0 M C 1 1 T采用1 M速率的CANopen總線來控制9個伺服軸在啟動、運行、停止時的同步性。

3 軟件、工藝

（1）使用CANopen Builder編程軟件，應(yīng)用其軟件里面自帶的運動控制庫，使程序結(jié)構(gòu)簡單化，便利編程，增加程序的可讀性。

（2）智能預(yù)套印技術(shù)，主要是在初期對版過程中，減少操作人員使用標(biāo)尺手動對版的步驟，直接利用版輥上的鍵槽和版面的馬克線一一對應(yīng)的關(guān)系，通過版輥回機械零位的自動確認，實現(xiàn)初期對版過程。初期對版完成之后，系統(tǒng)根據(jù)色間料長的計算，版輥的相位自動旋轉(zhuǎn)到可實現(xiàn)自動預(yù)套準(zhǔn)功能。

（3）使用DMC_VirtualAxis指令虛擬一個虛軸1，將其他的所有的實軸都通過MC_GearIn指令與虛軸1關(guān)聯(lián)起來。即可做到各軸的啟停、運行的同步性。

圖2 臺達多軸運動控制器DVP10MC11T

（4）每一個工位都安裝有一個色標(biāo)誤差檢測儀，在機器運行過程中，開啟自動色標(biāo)修正功能時；色標(biāo)誤差檢測儀會在每個周期檢測出此工位的色標(biāo)位置誤差，其判斷是否需要修正、或是往正向修正還是負向修正；將信號傳遞給DVP10MC11T；DVP10MC11T再通過MC_MoveSuperImposed追加位移指令來修正。

4 調(diào)試

在設(shè)備調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)如下問題：

（1）第9臺伺服啟動不起來。

圖3 臺達交流伺服系統(tǒng)ASDA-A2系列

經(jīng)過檢查，開8臺伺服是可以正常運行的，只要啟動第9臺伺服，所有的伺服就運行不起來；經(jīng)過在現(xiàn)場反復(fù)檢查，最后發(fā)現(xiàn)客戶的開關(guān)電源是240W；而我們4.5kW的380V等級的A2伺服，其24V輸入電源是28.2W；9個伺服需要254W以上的開關(guān)電源；通過更換了一個更大功率的開關(guān)電源，解決問題。

（2）DVP10MC11T的左側(cè)擴展DeviceNet遠程IO從站偶爾斷線、人機界面和10MC連接更新速度慢。

經(jīng)過現(xiàn)場檢查，伺服驅(qū)動器、伺服電機都已接建筑地線，輸入輸出動力線也加了磁環(huán)，10MC、人機界面也接了地線，疑似是通過地線串入干擾。將PLC、人機界面的地線都去掉，效果明顯有所好轉(zhuǎn)，但還是會出現(xiàn)干擾，后來將10MC與伺服的CANopen總線的線纜換成雙絞不帶屏蔽的線纜，遠程IO可正常運行。

（3）伺服經(jīng)常報警AL24，AL25，AL303等。

檢查了伺服編碼器的接線，采用的是雙絞屏蔽線，屏蔽線接外殼。將屏蔽線不接地，報警情況大大減少。從2016年開始，380V的伺服內(nèi)置了EMI濾波器，并且對驅(qū)動器的干擾又做了改進，現(xiàn)在又把伺服編碼器的地線、電機地線都接上，效果更好，不會報警AL24，AL303了。

5 項目分析

該設(shè)備將原來的機械機構(gòu)傳動和變頻傳動，在改成臺達的運動控制器配套伺服后，大大提高了產(chǎn)品的精度和生產(chǎn)效益，提高了客戶設(shè)備的檔次，最終提升了客戶的市場競爭力。