丹佛斯FC300高性能驅(qū)動(dòng)器加上新一代MCO305高速運(yùn)動(dòng)專用控制器，可實(shí)現(xiàn)定位控制功能。電機(jī)可以選用異步或同步伺服電機(jī)。支持各種各樣的電機(jī)反饋裝置，從增量編碼器、絕對(duì)位置編碼器一直到旋轉(zhuǎn)變壓器。針對(duì)丹佛斯MCO305同步控制功能，上海津信變頻器有限公司為客戶在食品飲料行業(yè)吹瓶機(jī)上進(jìn)行了技術(shù)應(yīng)用。
一、 吹瓶機(jī)系統(tǒng)的工作原理
客戶專業(yè)生產(chǎn)二步法吹瓶機(jī)，該機(jī)型擁有瓶子成本低，產(chǎn)量高，適合大批量生產(chǎn)設(shè)備，操作容易，可分別優(yōu)化注塑和吹塑工藝，瓶加工質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)，但設(shè)備費(fèi)用較高。
設(shè)備的主要難點(diǎn)在于保證以下環(huán)節(jié)的位置同步（如下圖，一臺(tái)主機(jī)，三臺(tái)從機(jī)）：
1、加熱爐與取胚機(jī)械手同步；
2、取胚機(jī)械手與吹塑站同步；
3、取瓶機(jī)械手與吹塑站同步；
注：圖中機(jī)構(gòu)1為吹塑站，2為加熱爐，3為取胚機(jī)械手，4為取瓶機(jī)械手；
目前吹瓶機(jī)各同步環(huán)節(jié)采用同一電機(jī)驅(qū)動(dòng)、機(jī)械同步解決方案，該方案基本上在設(shè)備使用兩年以上后，機(jī)械會(huì)出現(xiàn)不同程度磨損和損壞，導(dǎo)致同步精度降低，出現(xiàn)故障時(shí)，維修周期長(zhǎng)、維護(hù)量較大。類似這種機(jī)械式的軸、皮帶或鏈條同步方案逐漸被步進(jìn)系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、變頻器系統(tǒng)的電氣同步方案取代。
二、 丹佛斯同步方案
吹瓶機(jī)控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)同步的問(wèn)題，丹佛斯MCO305同步卡可以很好地控制這類系統(tǒng)，吹瓶機(jī)中心軸為主軸，電機(jī)為主軸電機(jī)；其他傳動(dòng)設(shè)備中心軸為從軸，電機(jī)為從軸電機(jī)。從軸跟隨主軸位置同步。齒盤(pán)A各齒與吹瓶機(jī)大盤(pán)各工位一一對(duì)應(yīng)，齒盤(pán)B 各齒與灌裝機(jī)大盤(pán)各工位一一對(duì)應(yīng)。如下圖所示。齒盤(pán)A 和齒盤(pán)B 各外裝有一個(gè)開(kāi)光量傳感器，在機(jī)器啟動(dòng)時(shí)首先進(jìn)行脈沖檢索同步，使大盤(pán)和小盤(pán)運(yùn)行到同步位置，在機(jī)器運(yùn)行中通過(guò)MCO350 卡實(shí)現(xiàn)位置同步。
特殊條件下的處理：
1. 急停
只要從軸的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩足夠大，從軸保持相位角度同步跟蹤主軸停機(jī)是沒(méi)有問(wèn)題的。不過(guò)需要機(jī)械廠家注意從機(jī)減速機(jī)的選型，減速機(jī)要能承受急停時(shí)的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
2. 停電
采用直流母線共享解法，主機(jī)起用“主電源故障-借能運(yùn)行”功能。這是一種受控減速停車功能，利用主機(jī)的慣性，在減速時(shí)發(fā)電，供從機(jī)使用。當(dāng)主機(jī)降到低速時(shí)，才采用氣剎機(jī)械制動(dòng)，這時(shí)從機(jī)也采用氣剎制動(dòng)。這種控制方式可以使停機(jī)時(shí)的機(jī)械失步降到最低。
三、 MCO305運(yùn)動(dòng)控制器功能簡(jiǎn)介
MCO305硬件I/O端口配置：
l 兩個(gè)編碼器接口
l 支持增量編碼器，單圈或多圈SSI絕對(duì)位置編碼器，Hiperface接口編碼器。
l 10個(gè)數(shù)字量輸入
l 8個(gè)數(shù)字量輸出
l 1個(gè)RS485通訊口
l 1個(gè)CANOpen通訊口
l 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)如下圖：
本方案主要使用了MCO305運(yùn)動(dòng)控制卡內(nèi)置的標(biāo)記同步控制功能。
丹佛斯同步卡的標(biāo)記位置同步功能基于精確的角度同步控制，并且能根據(jù)外部標(biāo)記信號(hào)修正相位偏差。標(biāo)記同步控制廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)行業(yè)。系統(tǒng)的核心控制邏輯是在檢測(cè)到主軸產(chǎn)品與從軸產(chǎn)品以后，調(diào)速，補(bǔ)償他們之間的相位差，然后令兩條生產(chǎn)線保持位移同步。
在啟動(dòng)標(biāo)記同步時(shí)，其初始行為將類似于位置同步，但在檢測(cè)到第一組（主、從）標(biāo)記信號(hào)后，標(biāo)記相位修正便會(huì)開(kāi)始工作。通過(guò)參數(shù)33-23可以定義用于第一個(gè)標(biāo)記修正的標(biāo)記。
標(biāo)記同步的典型應(yīng)用如下：
1) 兩條獨(dú)立生產(chǎn)線之間的角度同步，并有保持相位關(guān)系的控制要求；
2) 傳動(dòng)比無(wú)法設(shè)置為100%正確的角度同步控制；
3) 編碼器和必須保持同步的部件之間存在滑移的同步控制；
4) 產(chǎn)品之間的間距不等分的同步控制。
四、 運(yùn)行效果
現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行證明MCO305同步控制功能加上帶有編碼器反饋的異步電機(jī)的吹瓶機(jī)系統(tǒng)完全很好的達(dá)到了設(shè)備的功能和生產(chǎn)要求。
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