丹佛斯MCO305運動控制器的電子凸輪功能在色標(biāo)定長橫切機上的應(yīng)用

分類：技術(shù)教程日期：2011-09-22 00:00:00 來源：上海津信變頻器有限公司

引言：

定長或色標(biāo)定長紙箱、紙袋橫切機是紙袋機和瓦楞紙箱機的關(guān)鍵設(shè)備。隨著生產(chǎn)速度和精度要求的提高，對驅(qū)動器和控制器的性能和響應(yīng)要求也越來越高。以前的解決方案一般使用專用的運動控制器和伺服驅(qū)動器。丹佛斯公司的FC302伺服驅(qū)動器結(jié)合MCO305運動控制卡提供的電子凸輪色標(biāo)同步功能，為這個行業(yè)提供了一種一體化的易用的解決方案，用戶只需要設(shè)置幾個簡單的參數(shù)，就能實現(xiàn)任意切割長度、任意切割位置的實際生產(chǎn)需求，操作和調(diào)試也非常簡便。

一、MCO305運動控制器功能簡介

MCO305硬件I/O端口配置：
• 兩個編碼器接口
支持增量編碼器，單圈或多圈SSI絕對位置編碼器，Hiperface接口編碼器。
• 10個數(shù)字量輸入
• 8個數(shù)字量輸出
• 1個RS485通訊口
• 1個CANOpen通訊口
• 另外還可以利用變頻器本體的全部資源。

MCO305與變頻器的通訊結(jié)構(gòu)：

系統(tǒng)內(nèi)部有兩條通訊總線，一條是SPI總線，速度較高，專門用于傳遞編碼器信號和變頻器速度給點指令；另一條是CAN總線，處理相對來說響應(yīng)要求不高的數(shù)據(jù)和指令。

二、 MCO305運動控制器電子凸輪功能

MCO305的電子凸輪同步功能允許用戶按預(yù)先定義好的從軸-主軸位置關(guān)系曲線（電子凸輪曲線），控制從軸運行。電子凸輪同步還可以在附帶色標(biāo)修正信號的情況下執(zhí)行，這在紙袋機中是必須的，因為要求切刀切割點正好在色標(biāo)上。

丹佛斯的編程軟件Aposs內(nèi)含電子凸輪曲線編輯工具，用戶首先填表定義電子凸輪曲線的固定點，然后編譯器借助樣條曲線差補從固定點計算曲線。編譯器計算時根據(jù)轉(zhuǎn)矩最小原理進行了優(yōu)化。為了防止在重復(fù)的曲線周期下發(fā)生速度跳變，開始和結(jié)束時的速度是相等的。

差補曲線有3次曲線、5次曲線、切線和梯形共4種，電子凸輪切割時要求切刀速度與主機線速度同步，同步區(qū)的電子凸輪差補曲線要定義為切線，這樣從機與主機的速比就能維持為常數(shù)保持不變。

電子凸輪曲線輪廓在MCO305內(nèi)部是以數(shù)組方式保存的，用戶可以用DIM指令和SETCURVE命令調(diào)用數(shù)組。電子凸輪同步時，用戶可以在線修改電子凸輪曲線。新的電子凸輪曲線將在下一個凸輪周期開始時自動被調(diào)用，用戶不需要操心電子凸輪曲線切換的問題。

三、色標(biāo)定長切割的工藝要求：

定長切割的工藝圖

色標(biāo)定長切割的工藝要求：

1. 橫切刀連續(xù)運轉(zhuǎn)，橫切刀每旋轉(zhuǎn)一周，被切割材料正好走過一個定長長度；

2. 切割時有同步區(qū)，材料線速度與切刀線速度相同；

3. 切斷點正好在色標(biāo)點。

色標(biāo)定長切割的應(yīng)用中引入電子凸輪同步控制的主要目的是為了以最小的加減速轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)高速定長切割的工藝要求。切刀周長、裁切長度和同步區(qū)寬度將決定電子凸輪曲線的形狀。

定長500毫米的電子凸輪曲線

定長1200毫米的電子凸輪曲線

上圖為不同定長時對應(yīng)的典型電子凸輪曲線例。其中藍色曲線就是電子凸輪的位置曲線，紅色曲線是速度曲線，中間綠色線段為同步區(qū)域。同步區(qū)的速比是恒定不變的，可以看到，當(dāng)定長較短時，非同步區(qū)的速比要提高；當(dāng)定長較長時，非同步區(qū)的速比要減小，以保證切刀旋轉(zhuǎn)周期與主軸定長輸送周期一致。

四、MCO305色標(biāo)電子凸輪同步在色標(biāo)定長切割上的應(yīng)用：

電子凸輪色標(biāo)定長飛剪的系統(tǒng)構(gòu)成