多伺服電機同步控制在印刷機械行業(yè)有哪些應(yīng)用？編碼器與伺服電機的選擇！

在現(xiàn)代工業(yè)中，特別是在印刷機械領(lǐng)域，多伺服電機的同步控制是一個至關(guān)重要的課題。為了滿足高精度印刷要求，如套印精度在0.05毫米以內(nèi)，各電機之間的位置轉(zhuǎn)差率要求在0.02%以內(nèi)。傳統(tǒng)的機械長軸同步控制方法存在著振蕩、干擾等問題，因此，如何實現(xiàn)多伺服電機的協(xié)同運動成為印刷機械行業(yè)中的熱點問題。

挑戰(zhàn)與需求

印刷機械行業(yè)對于同步控制的要求十分嚴(yán)格，特別是對于多色印刷。不同顏色的油墨需要在精確的位置上套印，以確保印刷品的質(zhì)量。傳統(tǒng)的有軸傳動方案在實現(xiàn)高精度套印時可能存在振蕩、干擾等問題，同時還需要復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)，不利于系統(tǒng)維護和升級。因此，需要一種新的控制方法來實現(xiàn)多伺服電機的同步協(xié)調(diào)運動。

現(xiàn)場總線與同步控制解決方案

隨著機電一體化技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展，印刷機械行業(yè)開始采用分布式的同步控制方案，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可維護性。本文中，提出了一種基于CAN現(xiàn)場總線的同步控制解決方案。在這種方案中，每個伺服電機都配備了CAN總線控制器，通過CAN總線進行通信和同步控制。各伺服電機根據(jù)控制器發(fā)送的同步信號進行同步運動，從而實現(xiàn)高精度的套印要求。

控制系統(tǒng)設(shè)計

針對印刷機械的同步需求，采用了全分散、全數(shù)字、全開放的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，選擇了CAN總線作為通信介質(zhì)。各伺服電機的控制器和驅(qū)動器通過CAN總線連接，構(gòu)建了一個分布式的控制網(wǎng)絡(luò)。每個伺服電機都可以根據(jù)主控制器發(fā)送的指令進行同步運動，實現(xiàn)印刷機械各部分的協(xié)同工作。

編碼器與伺服電機的選擇

在大慣量負(fù)載的印刷系統(tǒng)中，編碼器和伺服電機的選擇至關(guān)重要。根據(jù)印刷機械的套印精度要求和系統(tǒng)負(fù)載情況，選擇了高分辨率的編碼器和適應(yīng)大負(fù)載的伺服電機。為了降低電機調(diào)整時的轉(zhuǎn)矩和加速度，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，合理選擇了編碼器分辨率和伺服電機型號。

時鐘同步機制

在分布式的無軸傳動同步控制系統(tǒng)中，時鐘同步非常重要。各伺服電機之間需要保持統(tǒng)一的時鐘，以確保協(xié)同運動的精度。通過硬件時鐘同步的方式，將主時鐘信號傳輸?shù)礁鱾€伺服電機，保證它們的時鐘同步。利用硬件時鐘同步，避免了網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲和不確定性帶來的時間差，從而提高了同步精度。

同步接口技術(shù)協(xié)議

在CAN總線通信中，采用了同步控制信號線作為同步周期信號線，以確保各個伺服電機在統(tǒng)一的時間基準(zhǔn)上工作。控制周期內(nèi)，CAN網(wǎng)絡(luò)可以傳送多個同步數(shù)據(jù)報文，實現(xiàn)各伺服電機的同步運動。通過指令報文和反饋報文的交換，各電機之間實現(xiàn)了高精度的同步控制。

結(jié)論

多伺服電機同步控制在印刷機械行業(yè)中具有重要的應(yīng)用價值。通過采用現(xiàn)場總線技術(shù)，特別是CAN總線，可以實現(xiàn)各伺服電機的協(xié)同運動，滿足高精度印刷的要求。合理選擇編碼器和伺服電機，建立時鐘同步機制，制定同步接口技術(shù)協(xié)議，都是實現(xiàn)多伺服電機同步控制的關(guān)鍵步驟。通過這種控制方法，印刷機械行業(yè)可以提高生產(chǎn)效率、保證印刷質(zhì)量，進一步推動工業(yè)自動化的發(fā)展。