運動控制技術在印刷/貼標中的應用優勢

近幾年，運動控制技術的不斷改善使得機器制造商的水平也隨之提高，很多行業的機器的運行工序得到了改善。例如，以前印刷行業的機械設計是對不同彩色印刷工位采用機械耦合，通過一根主傳動軸實現同步；而現在，則是通過控制器采用電子齒輪耦合在一起，從而從根本上消除了機械依賴性。在貼標工業中可以看到，開環步進電機和驅動器正逐漸被閉環位置伺服驅動器和電機所取代，從而消除了步進電機可能存在的步進損失或位置的不準確性。隨著電子齒輪和伺服技術的發展，作為一個系統，整個運動控制平臺已得到了很大改觀。

今天的運動控制系統為包裝機制造商提供了許多功能和改進措施。現在，通過控制器、伺服驅動器和電機結合，能夠提供更加穩定的系統，使機器在精度、速度等方面的性能更佳，單位時間產量更高，可用時間更長，制造時間更短，所需維護更少，排除故障更容易。

數字網絡作為該系統不可分割的一部分，在當前的許多控制器上都很常見。與傳統控制器的驅動模擬命令接口相比，這些數字網絡通常是基于通信協議的以太網，用于控制器和伺服驅動器之間確定性的數據交換，并以微秒級速率同步運行，實現驅動器 I/O 和驅動器參數的實時訪問。要知道，在機器運行時，這些 I/O 和參數都在快速變化。因為減少了接口電纜線的數量，實際上是使用標準以太網 CAT5E 屏蔽電纜的即插即用網絡，所以其抗噪音性比模擬系統更好。此特性還便于將驅動器布置在機器周圍最合適的位置，以及實現機器的模塊化，并使制造商可為基本型機器增裝選件，而幾乎沒有任何接口方面的問題。總之，數字網絡與模擬網絡相比具有很大的優勢。

印刷機和貼標機非常類似，都有若干材料退卷工位，一個或兩個收卷工位。紙張或塑料等材料從滾筒退卷和分送至機器內，或者從機器內出來收卷到滾筒上，滾筒的直徑不斷增大或減小。隨著直徑變化，滾筒慣量也發生變化，慣量的波動產生不同直徑下的不同伺服回路調整值，以防止回路的不穩定性。在模擬系統中，也許不可能在機器運行時通過該參數來將其改變。但是在數字網絡系統中，可以通過控制器來訪問和改變這些值，從而實時控制動態變化的機器。

由于需要具有與控制器之間的數字通信能力，驅動器也必須像控制器一樣更加智能化。現在，許多驅動器都是利用 DSP（數字信號處理）技術制造的，在速度和處理能力性能等方面都優于老式驅動技術。現今的大部分伺服驅動器還具有內置安全電路，因此驅動器和控制器可輕易集成到機器的安全邏輯系統中。

伺服電機的機座雖小，但輸出扭矩并不小，而直接驅動電機，更可以直接連接到像印刷筒這樣的負載上，不再需要傳統皮帶輪系統所需要的變速箱和其他機械機構。由于整個控制系統使機器的生產能力得到提升，因此相應的也要求其它非運動操作也能相應得到改進，如連接在機器上的其它裝置，以及機器所在的車間或企業活動及管理等。

為此，許多控制系統內都嵌入了以太網 TCPIP 通信，以將裝置集成到諸如 I/O、視覺系統、RFID讀碼器、條形碼掃描器和機器人等控制系統中，并與其它控制平臺、PC、OPC 客戶端、SCADA 系統交換數據。

對設計工程師來說，這個系統方法是個可喜的改進。由于運動控制供應商一般都可提供全面的產品線，設計工程師現在幾乎能夠依靠一家生產廠家設計機器，而不需要選擇許多不同的供應商，每個供應商負責一部分設計，然后花費大量時間和精力將所有部分拼湊在一起。設計工程師可以將精力集中于設計問題，而不用再為解決任何接口問題而擔心。這也減少了供應商數目和重復訂貨。這樣做的優點顯而易見——在機器裝配車間，部件之間可以無縫連接。由于該機器便于進行調試和排除故障，從而也相應提高了技術服務水平。

因此，運動控制系統是您的不二之選。