我要投搞

标签云

收藏小站

爱尚经典语录、名言、句子、散文、日志、唯美图片

当前位置:博发彩票 > 多总线 >

基于CAN总线的多伺服电机同步控制

归档日期:06-16       文本归类:多总线      文章编辑:爱尚语录

  在印刷机械行业中,多电机的同步控制是一个非常重要的问题。由于印刷产品的特殊工艺要求,尤其是对于多色印刷,为了保证印刷套印精度(一般0.05 mm),要求各个电机位置转差率很高(一般0.02%)。在传统的印刷机械中,以往大都采用以机械长轴作为动力源的同步控制方案,但机械长轴同步控制方案易出现振荡现象,各个机组互相干扰,而且系统中有许多机械零件,不方便系统维护和使用。随着机电一体化技术的发展,现场总线技术不断应用到各个领域并得到了广泛的应用。本文针对机组式印刷机械的同步需求,提出了一种基于CAN现场总线的同步控制解决方案,并得以验证。

  机组式卷筒印刷机一般由给纸机组、印刷机组、张力机组、加工机组和复卷机组等机组组成。在传统的有轴传动印刷机中,动力源由异步电机通过皮带轮带动一根机械长轴(约10~20 m),然后通过长轴带动各机组的齿轮、凸轮、连杆等传动元件,再通过传动元件带动设备的执行元件完成设备的输入、输出任务。

  卷筒印刷机要求印刷速度为300 m/min,套印精度0.03 mm,为了满足套印精度,要求在各个机组定位精度0.03 mm.在印刷机印刷过程中,要求各机组轴与机械长轴保持一定的同步运动关系,能否很好的实现各个机组轴的同步关系,将直接影响到印刷速度、套印精度等。其中,给纸机组、印刷机组要求与主轴转动速度成一定的比例关系,张力机组根据不同的印刷速度调整张力系数,加工机组需要与主轴保持凸轮运动关系,而复卷机组的运动规律,要求随着纸卷直径的增大而减小。

  考虑到印刷机中同步运动关系复杂,套印精度高、印刷机组点多、分散,多操作子站,印刷生产线长等特点,采用全分散、全数字、全开放的现场总线控制系统FCS,总线的选择选用CAN总线。

  为了实现各个印刷机组的复杂同步关系,将主控制器和各个电机的伺服驱动器都挂接到CAN总线上,构成以印刷机控制器为核心的CAN现场总线.

  控制器和伺服驱动器都配有CAN总线的通讯适配卡,通过连接在印刷机控制器上的CAN通讯适配卡,控制器可以方便、快速的与各伺服驱动器通讯,向各个伺服单元发送控制指令和位置给定指令,并实时获得各个伺服电机的状态信息,按照需要实时地对伺服参数进行修改,各个伺服单元也可以通过CAN总线及时的进行数据交换。各个伺服驱动器在获得自己的位置参考指令后,紧密的跟随位置指令。由于控制器的位置指令直接输入到各个伺服驱动器,因此每个伺服驱动器都获得同步运动控制指令,不受其他因素影响,即任一伺服单元都不受其他伺服单元的扰动影响。在这个系统中,控制器和各个伺服驱动器都作为一个网络节点,形成CAN控制网络。同时,由于采用现场总线控制系统,可以根据印刷规模,扩展网络节点个数。

  由于系统定位精度要求0.03 mm,考虑到负载的大惯量性,把控制周期定为2 ms,要求位置环稳态误差为1个脉冲。根据定位精度和稳态误差,可以折算出编码器线线,可是考虑到在实际印刷过程中,要不断调整不同机组的位置,如果编码器分辨率选17000线,在调整印辊时,由于机组转动惯量很大,将会产生很大的角加速度,进而产生很大的转矩。例如对于胶印机组,调整角加速度超过700 rad/s2,调整转矩超过200 N?m,一般的电机无法满足要求。

  (3)协议授时同步。协议授时也叫软件授时,指利用网络将主时钟源,通过网络,发给其他的子系统,以达到整个系统的时间同步性。通过计算从发出主时钟信息到发送到目标节点接受该信息并产生中断之间的时间差,可以得出延迟时间。然后通过延时补偿来达到时间同步。软件授时成本低,可由于同步信息在网络上传输的延迟大且有很大的不确定性,所以授时精度低(通常为10-6秒到10-3秒)。

本文链接:http://dixiebandcamp.net/duozongxian/617.html