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伺服節(jié)能注塑機
1、 采用性能的伺服控制器,伺服電動機等節(jié)能器件。
2、 靈敏的伺服控制系統(tǒng),快速啟動反應時間僅需0.04S.
3、 伺服電機與液壓系統(tǒng)組成閉環(huán)控制,相比傳統(tǒng)機型重復精度大大提高.
4、 減輕開合模的沖擊,延長機械部件和模具的使用壽命.
5、 減少電力的使用,在理想工作狀態(tài)下該機型比傳統(tǒng)注塑機節(jié)電效率可達20%-80%
6、 系統(tǒng)發(fā)熱量遠遠低于傳統(tǒng)注塑機,節(jié)約了冷卻水30%左右的用量,延長了油路密封件和液壓件的使用壽命.
7、 整行運行時噪音低,比傳統(tǒng)注塑機明顯下降.
伺服控制器的結(jié)構(gòu)
1、轉(zhuǎn)速與過載能力步進電機在低速運轉(zhuǎn)的時候容易出現(xiàn)低頻振動,所以當步進電機在低速工作時候,通常還需采用阻尼技術(shù)來克服低頻振動現(xiàn)象,比如在電機上加阻尼器或驅(qū)動器上采用細分技術(shù)等,而伺服電機則沒有這種現(xiàn)象的發(fā)生,其閉環(huán)控制的特性決定了其在高速運轉(zhuǎn)時保持的性能。兩者的矩頻特性不同,一般伺服電機的額定轉(zhuǎn)速要大于步進電機。步進電機的輸出力矩會隨著轉(zhuǎn)速的升高而下降,而伺服電機則是恒力矩輸出的,所以步進電機一般沒有過載能力,而交流伺服電機的過載能力卻較強。
2、運行性能步進電機一般是開環(huán)控制,在啟動頻率過高或者負載過大的情況下會出現(xiàn)失步或堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象,所以使用時需要處理好速度問題或者增加編碼器閉環(huán)控制,查看什么是閉環(huán)步進電機。而伺服電機采用的是閉環(huán)控制,更容易控制,不存在失步現(xiàn)象。
3、成本步進電機在上是有優(yōu)勢的,要實現(xiàn)相同功能的情況下伺服電機的價格要大于同功率的步進電機,伺服電機的高響應、高速性及高精度的優(yōu)點決定了產(chǎn)品的價格高昂,這是無可避免的。綜上所述,步進電機和伺服電機無論是從工作原理、控制精度、過載能力、運行性能及成本方面來說都存在有較大的差異之處。但是兩者各有優(yōu)勢,用戶如果想要從中做出選擇就需要結(jié)合自身的實際需求和應用場景。
伺服控制器如何同步
在分布式無軸傳動同步控制系統(tǒng)中,需要各個印刷機組之間統(tǒng)一協(xié)調(diào)地工作,所以各個機組必須要有統(tǒng)一的時間系統(tǒng),以保證各個印刷機組協(xié)調(diào)工作,完成印刷任務。
具體的時鐘同步實現(xiàn)方法分為硬件時鐘同步,同步報文授時同步和協(xié)議授時同步。
(1)硬件時鐘同步。硬件時鐘同步是指利用一定的硬件設施(如GPS接收機、UTC接收機、的時鐘信號線路等)進行的局部時鐘之間的同步,操作對象是計算機的硬件時鐘。硬件同步可以獲得很高的同步精度(通常為10-9 秒至10-6秒)。
(2)同步報文授時同步。在每個通訊周期開始,主站以廣播形式發(fā)送一次同步報文。例如在SERCOS協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸層中,每個SERCOS的通訊周期開始都以主戰(zhàn)發(fā)送的同步報文MST為標志。MST的數(shù)據(jù)域非常短,只占1個字節(jié)。MST報文的同步精度很高,如果用光纜做傳輸介質(zhì),同步精度可在4微妙之內(nèi)。
(3)協(xié)議授時同步。協(xié)議授時也叫軟件授時,指利用網(wǎng)絡將主時鐘源,通過網(wǎng)絡,發(fā)給其他的子系統(tǒng),以達到整個系統(tǒng)的時間同步性。通過計算從發(fā)出主時鐘信息到發(fā)送到目標節(jié)點接受該信息并產(chǎn)生中斷之間的時間差,可以得出延遲時間。然后通過補償來達到時間同步。軟件授時成本低,可由于同步信息在網(wǎng)絡上傳輸?shù)难舆t大且有很大的不確定性,所以授時精度低(通常為10-6秒到10-3秒)。
綜合考慮,本文的時鐘同步方案采用的是硬件時鐘同步,各節(jié)點根據(jù)系統(tǒng)中的主時鐘來調(diào)整它們的時鐘,具體實現(xiàn)方法是:添加硬件時鐘同步信號線CONCLK用來傳輸時間同步信號,同步控制信號周期為2ms,以同步信號的上升沿作為同步點。在控制器中設置同步信號發(fā)生器,并在各個驅(qū)動器內(nèi)部設置同步接受單元。驅(qū)動器從站的同步接受單元檢測到主戰(zhàn)的CONCLK上升沿后,各從站時鐘同時清零。這樣定期清零不僅保持了各從站時鐘的一致性,同時也避免了同步誤差的累計。
伺服控制器
在大慣量負載印刷系統(tǒng)中,編碼器和伺服系統(tǒng)的選擇尤為重要。以BF4250卷筒紙印刷機為例,其負載轉(zhuǎn)動慣量很大,其中柔印機組為0.13 kg·m2,膠印機組轉(zhuǎn)動慣量大,為0.33 kg·m2。由于系統(tǒng)定位精度要求≤0.03mm,考慮到負載的大慣量性,把控制周期定為2ms,要求位置環(huán)穩(wěn)態(tài)誤差為±1個脈沖。根據(jù)定位精度和穩(wěn)態(tài)誤差,可以折算出編碼器線數(shù)為17000線,可是考慮到在實際印刷過程中,要不斷調(diào)整不同機組的位置,如果編碼器分辨率選17000線,在調(diào)整印輥時,由于機組轉(zhuǎn)動慣量很大,將會產(chǎn)生很大的角加速度,進而產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)矩。例如對于膠印機組,調(diào)整角加速度超過700 rad/s2,調(diào)整轉(zhuǎn)矩超過200N·m,一般的電機無法滿足要求。綜合考慮,選擇編碼器分辨率為40000線,這樣在調(diào)整過程中,減小了電機的調(diào)整加速度,進而減小了調(diào)整轉(zhuǎn)矩。例如在負載慣量膠印機組中,調(diào)整角加速度為78.6rad/s2,調(diào)整轉(zhuǎn)矩為26 N·m,凱奇電氣公司的90M系列伺服電機完全可以滿足要求。