運(yùn)動控制技術(shù)在印刷/貼標(biāo)中的應(yīng)用優(yōu)勢

近幾年，運(yùn)動控制技術(shù)的不斷改善使得機(jī)器制造商的水平也隨之提高，很多行業(yè)的機(jī)器的運(yùn)行工序得到了改善。例如，以前印刷行業(yè)的機(jī)械設(shè)計是對不同彩色印刷工位采用機(jī)械耦合，通過一根主傳動軸實現(xiàn)同步；而現(xiàn)在，則是通過控制器采用電子齒輪耦合在一起，從而從根本上消除了機(jī)械依賴性。在貼標(biāo)工業(yè)中可以看到，開環(huán)步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動器正逐漸被閉環(huán)位置伺服驅(qū)動器和電機(jī)所取代，從而消除了步進(jìn)電機(jī)可能存在的步進(jìn)損失或位置的不準(zhǔn)確性。隨著電子齒輪和伺服技術(shù)的發(fā)展，作為一個系統(tǒng)，整個運(yùn)動控制平臺已得到了很大改觀。

今天的運(yùn)動控制系統(tǒng)為包裝機(jī)制造商提供了許多功能和改進(jìn)措施。現(xiàn)在，通過控制器、伺服驅(qū)動器和電機(jī)結(jié)合，能夠提供更加穩(wěn)定的系統(tǒng)，使機(jī)器在精度、速度等方面的性能更佳，單位時間產(chǎn)量更高，可用時間更長，制造時間更短，所需維護(hù)更少，排除故障更容易。

數(shù)字網(wǎng)絡(luò)作為該系統(tǒng)不可分割的一部分，在當(dāng)前的許多控制器上都很常見。與傳統(tǒng)控制器的驅(qū)動模擬命令接口相比，這些數(shù)字網(wǎng)絡(luò)通常是基于通信協(xié)議的以太網(wǎng)，用于控制器和伺服驅(qū)動器之間確定性的數(shù)據(jù)交換，并以微秒級速率同步運(yùn)行，實現(xiàn)驅(qū)動器 I/O 和驅(qū)動器參數(shù)的實時訪問。要知道，在機(jī)器運(yùn)行時，這些 I/O 和參數(shù)都在快速變化。因為減少了接口電纜線的數(shù)量，實際上是使用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng) CAT5E 屏蔽電纜的即插即用網(wǎng)絡(luò)，所以其抗噪音性比模擬系統(tǒng)更好。此特性還便于將驅(qū)動器布置在機(jī)器周圍最合適的位置，以及實現(xiàn)機(jī)器的模塊化，并使制造商可為基本型機(jī)器增裝選件，而幾乎沒有任何接口方面的問題。總之，數(shù)字網(wǎng)絡(luò)與模擬網(wǎng)絡(luò)相比具有很大的優(yōu)勢。

印刷機(jī)和貼標(biāo)機(jī)非常類似，都有若干材料退卷工位，一個或兩個收卷工位。紙張或塑料等材料從滾筒退卷和分送至機(jī)器內(nèi)，或者從機(jī)器內(nèi)出來收卷到滾筒上，滾筒的直徑不斷增大或減小。隨著直徑變化，滾筒慣量也發(fā)生變化，慣量的波動產(chǎn)生不同直徑下的不同伺服回路調(diào)整值，以防止回路的不穩(wěn)定性。在模擬系統(tǒng)中，也許不可能在機(jī)器運(yùn)行時通過該參數(shù)來將其改變。但是在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，可以通過控制器來訪問和改變這些值，從而實時控制動態(tài)變化的機(jī)器。

由于需要具有與控制器之間的數(shù)字通信能力，驅(qū)動器也必須像控制器一樣更加智能化。現(xiàn)在，許多驅(qū)動器都是利用 DSP（數(shù)字信號處理）技術(shù)制造的，在速度和處理能力性能等方面都優(yōu)于老式驅(qū)動技術(shù)。現(xiàn)今的大部分伺服驅(qū)動器還具有內(nèi)置安全電路，因此驅(qū)動器和控制器可輕易集成到機(jī)器的安全邏輯系統(tǒng)中。

伺服電機(jī)的機(jī)座雖小，但輸出扭矩并不小，而直接驅(qū)動電機(jī)，更可以直接連接到像印刷筒這樣的負(fù)載上，不再需要傳統(tǒng)皮帶輪系統(tǒng)所需要的變速箱和其他機(jī)械機(jī)構(gòu)。由于整個控制系統(tǒng)使機(jī)器的生產(chǎn)能力得到提升，因此相應(yīng)的也要求其它非運(yùn)動操作也能相應(yīng)得到改進(jìn)，如連接在機(jī)器上的其它裝置，以及機(jī)器所在的車間或企業(yè)活動及管理等。

為此，許多控制系統(tǒng)內(nèi)都嵌入了以太網(wǎng) TCPIP 通信，以將裝置集成到諸如 I/O、視覺系統(tǒng)、RFID讀碼器、條形碼掃描器和機(jī)器人等控制系統(tǒng)中，并與其它控制平臺、PC、OPC 客戶端、SCADA 系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)。

對設(shè)計工程師來說，這個系統(tǒng)方法是個可喜的改進(jìn)。由于運(yùn)動控制供應(yīng)商一般都可提供全面的產(chǎn)品線，設(shè)計工程師現(xiàn)在幾乎能夠依靠一家生產(chǎn)廠家設(shè)計機(jī)器，而不需要選擇許多不同的供應(yīng)商，每個供應(yīng)商負(fù)責(zé)一部分設(shè)計，然后花費大量時間和精力將所有部分拼湊在一起。設(shè)計工程師可以將精力集中于設(shè)計問題，而不用再為解決任何接口問題而擔(dān)心。這也減少了供應(yīng)商數(shù)目和重復(fù)訂貨。這樣做的優(yōu)點顯而易見——在機(jī)器裝配車間，部件之間可以無縫連接。由于該機(jī)器便于進(jìn)行調(diào)試和排除故障，從而也相應(yīng)提高了技術(shù)服務(wù)水平。

因此，運(yùn)動控制系統(tǒng)是您的不二之選。