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丹佛斯變頻器在票據印刷機收卷張力控制上MCO305同步運動(dòng)控制卡的應用

時(shí)間：2023-08-01    作者：津信變頻    點(diǎn)擊：次
在印刷機的印刷終端，產(chǎn)品的收卷要求恒張力控制?，F有印刷機上大量使用磁粉恒張力控制器，較直接使用變頻器驅動(dòng)電機實(shí)現恒張力控制多出了一個(gè)機械環(huán)節，并且磁粉控制器存在轉差，容易發(fā)熱和損耗，需要定期更換。而使用Danfoss變頻器和MCO305運動(dòng)控制卡實(shí)現恒張力控制，減少了機械環(huán)節且維護工作量大大減少。

一、概述
目前，印刷設備的印刷末端對產(chǎn)品的收卷控制大量使用磁粉恒張力控制器，雖然其恒張力控制精度和穩定性都很出色，但是因為磁粉控制器存在轉差，容易發(fā)熱和損耗，需要定期更換；并且如果現場(chǎng)環(huán)境較臟，也會(huì )對磁粉控制器的正常工作造成影響。使用變頻器直接驅動(dòng)同步電動(dòng)機實(shí)現恒張力收卷控制，可以減少機械環(huán)節和維護工作量。

二、變頻器驅動(dòng)同步電動(dòng)機恒張力控制系統結構




原系統采用磁粉離合器恒張力控制系統，系統結構如圖1所示。
丹佛斯收卷張力控制系統由Danfoss驅動(dòng)器（內置MCO305運動(dòng)控制卡）、永磁同步電機和張力檢測控制器構成，如上圖2所示。張力檢測控制器根據卷徑信號和張力傳感器的反饋信號，輸出一個(gè)模擬量作為丹佛斯驅動(dòng)器的張力參考值，丹佛斯驅動(dòng)器負責驅動(dòng)永磁同步電機，工作在閉環(huán)轉矩控制模式下。永磁同步電機轉子軸上安裝旋轉變壓器作轉子角度位置反饋。

三、卷徑計算
根據線(xiàn)速度相同原理：



可以推算收卷卷徑和放卷卷徑。



收卷張力錐度控制：有了當前卷徑值，和張力錐度設定值，就能計算當前張力。張力與卷徑的關(guān)系如圖3所示，當張力錐度為0時(shí)，張力保持恒定不變，相當于恒張力控制；當張力錐度為100%時(shí)，卷徑每增大1倍，張力就下降一半，相當于恒轉矩控制。計算公式如下：



加減速轉矩和摩擦轉矩：為了實(shí)現高精度的張力控制，程序中還必須加入摩擦轉矩和加減速轉矩補償。


四、Danfoss MCO305運動(dòng)控制卡
丹佛斯運動(dòng)控制器是與丹佛斯的FC300系列驅動(dòng)器緊密結合的，其接口如圖3所示：


X55為編碼器2輸入接口，缺省用于連接從電機編碼器；
X56為編碼器1輸入接口，缺省用于連接主電機編碼器；
X57為10數字量輸入接口；
X58為24VDC電源；
X59為8數字量輸出接口。
丹佛斯運動(dòng)控制器的編程方式：
丹佛斯運動(dòng)控制器使用丹佛斯公司開(kāi)發(fā)的Aposs運動(dòng)控制語(yǔ)言，其編程風(fēng)格模仿C語(yǔ)言，并提供多種便利的宏指令，其界面如下圖5所示：



丹佛斯運動(dòng)控制器能提供如下基本功能：
1、輸入輸出邏輯控制功能；
2、同步控制功能，電子凸輪；
3、定位控制功能；
4、中斷功能，如時(shí)間中斷，I/O中斷等；
5、基本數學(xué)、邏輯運算功能；

丹佛斯運動(dòng)控制器支持的高速通訊協(xié)議：
Profibus、CANopen、DeviceNet、Interbus、LonWorks、工業(yè)以太網(wǎng)

五、結論
經(jīng)實(shí)際使用發(fā)現使用Danfoss FC302變頻器+MCO305運動(dòng)控制卡控制Danfoss永磁同步電動(dòng)機,可以穩定實(shí)現印刷機末端產(chǎn)品的恒張力收卷功能,相較于磁粉張力控制器降低維護工作量的同時(shí)實(shí)現了出色的恒張力收卷功能,且在一次性成本投入上沒(méi)有增加很多,對于整個(gè)使用周期來(lái)說(shuō),具有價(jià)格優(yōu)勢?？傮w上，性?xún)r(jià)比具有優(yōu)勢。


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