贝加莱无轴传动控制系统在凹版印刷机中的应用(2)

(5)色组机的分组使用

无轴传动控制系统为多色机的分组使用提供了方便。即在某些色组正常作业时，用户可为剩余色组提前做好订单的装版和匀墨工作。此外，用户可依据生产需要将不参加作业的色组置于单动停止状态，达到节能的效果。

(6)紧凑的工程设计和良好的工作环境

由于取消了机械传动轴和齿轮箱，因而传动噪音和维修保养工作量明显减少，并留出了更大的空间用于操作及维修。各个印刷单元实现模块化设计，节省了安装和调试时间。

2 无轴凹版印刷机控制系统

集成型无轴传动控制系统的技术方案立足于简化机械结构和提高控制性能。

2.1 系统构成概述

型号不同的机组式凹版印刷机的色组单元个数是不同的，下面以一台10色组单元凹版印刷机的控制系统为例，来说明凹印机无轴传动控制系统的构成。

如图1所示，该系统以B&R X20系列PCC为核心(CPU选用CP1486)，与上位操作监控站(选用PP320触摸屏作为HMI)、10套B&R ACOPOS multi伺服驱动系统和10套色标识别系统一起构成基于Ethernet POWERLINK总线网络的无轴凹印机控制系统。

图1 机组式凹版印刷机无轴传动控制系统简化原理图

2.2 主要控制装置和子系统

2.2.1 操作监控站(HMI)

在无轴凹印机控制系统中，上位操作监控站是操作人员与系统交换信息的唯一渠道，它实现系统参数读写、系统状态监控、故障提示和配方管理等功能。

B&R人机界面系列产品Power Panel 300 BIOS触摸屏是一种集显示操作和数据处理于一体的人机界面。该系统选用了一款面板屏幕尺寸为15英寸的嵌入式高档人机界面，面板背部集成有Ethernet等通信接口，不仅具备人机界面通常所有的功能，同时还可以在其中装入通用操作系统，如Windows XP、Windows CE等，开放的操作系统可以使该系列的触摸屏作为一个SCADA系统的操作员站或远程的瘦客户端，还可支持目前多种主流的图形组态软件，如Wonderware InTouch和组态王等，客户可以根据自己的具体条件选择合适的组态软件以应用于不同行业的项目开发。

2.2.2 X20系列PCC

X20系列PCC已成为高精度机械自动化和高可靠性过程自动化等复杂灵活自动化项目的通用解决方案。其CPU是一款高性能的处理器，如采用Intel Celeron 650处理器的X20控制器，具备有附加的I/O处理器和浮点处理器FPU，系统单步指令周期最快可达到0.01us，任务循环周期可短至200us。X20 CPU支持多种通信协议，RS232、Ethernet、Ethernet POWERLINK和USB等通信接口已经成为X20 PCC的标准配置。与B&R的其他系列控制器一样，X20系列的控制器也使用B&R的Automation Studio™软件平台。

X20分布式控制的设计理念，可以使用CAN、Ethernet POWERLINK等多种总线把远程分布式I/O模块方便地连接起来，实现传统控制技术和分布式I/O技术的完美结合。

X20系列PCC除能连接常规数字量和模拟量I/O模块外，还可配置高速计数器、PWM、编码器、NC等多种专家模块。并且所有I/O模块均支持热插拔，每个通道均留有便于万用表探针插入的测试维护孔，这是非常人性化的一种设计。

2.2.3 印刷版辊伺服驱动及控制系统

B&R全数字伺服驱动器ACOPOSmulti及伺服电机构成了版辊伺服驱动系统，是该无轴凹印机传动控制系统的基础。

ACOPOSmuti是B&R的新一代伺服驱动器，一改原有伺服驱动器单轴独立供电的结构形式，转向更具专业水准的共用直流母线集中供电模式和背板式紧凑安装结构。其高效的散热结构、集中供电单元和独特的双轴驱动单元等技术有利于缩小多轴应用的安装空间，共用直流母线技术有利于多轴驱动的负载均衡，加之可逆整流技术更有利于稳定直流母线的电压，并适应更宽范围的交流供电电压，提高系统的功率因数，还能将多余的发电制动能量直接回馈给电网，节能效果明显。加上Ethernet POWERLINK高速实时工业以太网技术和系统安全技术，完美地解决了集中或分布式多轴应用的高速实时同步和安全运行问题。

按习惯把对每一个电机回路的控制称为对一个“轴”的控制。这样，该系统的控制对象就是若干个既相互关联而又相对独立的轴。