1、改造項(xiàng)目概述
本次項(xiàng)目改造的不干膠印刷機(jī)采用的是凸版為主的印刷方式，使用卷筒紙，一次完成印刷、燙金、復(fù)合塑料薄膜、上塑，壓切、收卷廢料和裁切等工序。具體工作流程如圖1所示。
裁切
圖1
此次項(xiàng)目主要為了實(shí)現(xiàn)整體設(shè)備流程中上塑、壓切、收廢卷等工序環(huán)節(jié)的改造。
（1）原系統(tǒng)存在的問題
原系統(tǒng)采用PLC配合步進(jìn)電機(jī)完成上述相應(yīng)動(dòng)作，但是存在如下弊端：
Ø 由于步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)要找尋步進(jìn)角度，對(duì)機(jī)械沖擊較大；
Ø 整個(gè)設(shè)備所有動(dòng)力均來自電氣系統(tǒng)，因此需要電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩較大，而原
有步進(jìn)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩不夠，當(dāng)負(fù)載較大時(shí)不能實(shí)現(xiàn)基本動(dòng)作；
Ø 由于設(shè)備開始工作時(shí)要求轉(zhuǎn)速較高，步進(jìn)電機(jī)在工作時(shí)由于丟步原因造
成同步效果不好等等。
由于以上原因造成設(shè)備集成商希望對(duì)本套設(shè)備進(jìn)行相關(guān)改造。
（2）項(xiàng)目改造的要求
此次項(xiàng)目改造要求實(shí)現(xiàn)：在上塑輥正常運(yùn)行時(shí)，保證收廢卷輥一側(cè)的塑料薄
膜運(yùn)行線速度與上塑輥一側(cè)的線速度完全一致，以保證塑料薄膜與銅版紙?jiān)趬呵羞^程中的縝密結(jié)合；當(dāng)上塑輥停止運(yùn)行后，驅(qū)動(dòng)收廢卷輥按照參數(shù)設(shè)定的某一固定速度繼續(xù)旋轉(zhuǎn)一段時(shí)間以保證將剩余廢料完全回收。
2、改造方案
針對(duì)客戶及項(xiàng)目改造的要求，我公司提出如下解決方案：基于選用IMS系列400V級(jí)1.5KW伺服控制器為驅(qū)動(dòng)，采用2碼盤同步的工作方式來實(shí)現(xiàn)受控電機(jī)與目標(biāo)轉(zhuǎn)輥的電子齒輪比運(yùn)行功能；同時(shí)使用控制器內(nèi)集成的PLC功能完成部分繼電控制柜內(nèi)相關(guān)電氣信號(hào)的輸出，即將時(shí)光IMS伺服控制器作為單軸數(shù)控系統(tǒng)來進(jìn)行使用。
（1）系統(tǒng)構(gòu)成方案
具體系統(tǒng)構(gòu)成方案如圖2所示。
（2）伺服系統(tǒng)硬件配置
名稱型號(hào)/規(guī)格數(shù)量
BWS-BEC-BB伺服控制器1.5KW1
BWS-BH伺服電機(jī)1.5kW1
編碼器2500線2
繼電器——若干
24V開關(guān)電源——1
（3）IMS伺服系統(tǒng)性能指標(biāo)
Ø 受控電機(jī)實(shí)現(xiàn)0～1800RPM連續(xù)可調(diào)。
Ø 1：1同步運(yùn)行時(shí)，穩(wěn)態(tài)同步角小于±0.15°。
Ø 控制器具有電子齒輪功能，在1：1至1：10范圍內(nèi)可任意設(shè)定，增速比系數(shù)有效位越高越好。
Ø 具有良好的過載能力，低于基頻工作時(shí)能實(shí)現(xiàn)3倍過載轉(zhuǎn)矩輸出。
Ø 為保護(hù)機(jī)械設(shè)備，電機(jī)加速度曲線與S曲線可調(diào)。
Ø 系統(tǒng)能夠自動(dòng)識(shí)別同步運(yùn)行條件與單獨(dú)運(yùn)行條件。
Ø 內(nèi)部集成的PLC功能強(qiáng)大，不僅具有數(shù)字I/O接口，A/D、D/A接口、還具有標(biāo)準(zhǔn)RS-232、工業(yè)422/485通訊接口。
Ø 軟件上獨(dú)有的QMCL語言可實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的靈活控制。
3、改造設(shè)備的優(yōu)化
（1） 由于實(shí)際使用中速度輥半徑小于測速輥半徑，速度輥側(cè)又安裝有減速
器，為了保持速度同步，通過 BEC-BB控制器電子齒輪比完成比例增速功能。設(shè)備實(shí)際使用時(shí)電子齒輪比設(shè)為29：180（即增速比為6.2）。
（2）由于現(xiàn)場環(huán)境無法測量電子齒輪比為1：1時(shí)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的同步角
度，通過BWS-BEC-BB系列伺服控制器相關(guān)參數(shù)監(jiān)控的方式觀察其同步角度差值。設(shè)備經(jīng)過調(diào)試后其同步角度顯示為±0.1°，滿足了實(shí)際要求。
（3）隨著收卷輥不斷收卷，輥徑不斷變大，電機(jī)負(fù)載逐漸由小負(fù)載運(yùn)行變?yōu)榇筘?fù)載運(yùn)行（電機(jī)負(fù)載由開始的10％升至最后的120％），由于BWS伺服系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速獨(dú)立控制的功能，在整個(gè)工作過程中電機(jī)均能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定輸出，沒有出現(xiàn)任何由于負(fù)載增加而造成轉(zhuǎn)速下降的情況。
（4）為了避免機(jī)械裝置受到重大沖擊，IMS伺服控制器提供了加速度參數(shù)
與S曲線參數(shù)。根據(jù)實(shí)際使用情況編制QMCL程序軟件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)運(yùn)行的合理化設(shè)置，減小了對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的沖擊。
（5）實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，送塑輥由于機(jī)械震動(dòng)造成其在沒有運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候2PG依然能夠檢測到有脈沖信號(hào)輸入，由此驅(qū)動(dòng)電機(jī)在送塑輥沒有運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)“抖動(dòng)”情況。為了避免此情況的發(fā)生，使用QMCL語言對(duì)收到的2PG脈沖信號(hào)進(jìn)行判斷：當(dāng)送塑輥正常運(yùn)行時(shí)才將2PG脈沖做為有效輸入對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行同步運(yùn)轉(zhuǎn)控制；當(dāng)送塑輥沒有進(jìn)入有效工作范圍時(shí)，控制器不對(duì)其機(jī)械震動(dòng)造成的2PG脈沖信號(hào)做出任何響應(yīng)。
（6）實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，IMS伺服系統(tǒng)可平穩(wěn)的運(yùn)行于0～1800RPM工作范圍內(nèi)，而且可避免電網(wǎng)電壓發(fā)生變化導(dǎo)致轉(zhuǎn)速發(fā)生波動(dòng)的情況。
（7）BWS伺服系統(tǒng)獨(dú)有的QMCL語言可通過軟件實(shí)現(xiàn)所有的系統(tǒng)檢測、I/O控制、狀態(tài)轉(zhuǎn)換等功能，設(shè)計(jì)出一套自適應(yīng)系統(tǒng)，充分體現(xiàn)了設(shè)備的智能化與自動(dòng)化。
4、結(jié)論
采用BWS伺服系統(tǒng)進(jìn)行改造之后，不僅實(shí)現(xiàn)了上塑輥與收廢卷輥線速度的一致、收廢卷輥在上塑輥停止運(yùn)行后將剩余廢料完全回收，而且降低了設(shè)備所受沖擊力，延長了設(shè)備的使用
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