1、改造項目概述
本次項目改造的不干膠印刷機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
此次項目主要為了實現(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配合步進電機完成上述相應(yīng)動作，但是存在如下弊端：
? 由于步進電機啟動時要找尋步進角度，對機械沖擊較大；
? 整個設(shè)備所有動力均來自電氣系統(tǒng)，因此需要電機輸出轉(zhuǎn)矩較大，而原
有步進電機輸出轉(zhuǎn)矩不夠，當負載較大時不能實現(xiàn)基本動作；
? 由于設(shè)備開始工作時要求轉(zhuǎn)速較高，步進電機在工作時由于丟步原因造
成同步效果不好等等。
由于以上原因造成設(shè)備集成商希望對本套設(shè)備進行相關(guān)改造。
（2）項目改造的要求
此次項目改造要求實現(xiàn)：在上塑輥正常運行時，保證收廢卷輥一側(cè)的塑料薄
膜運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在壓切過程中的縝密結(jié)合；當上塑輥停止運行后，驅(qū)動收廢卷輥按照參數(shù)設(shè)定的某一固定速度繼續(xù)旋轉(zhuǎn)一段時間以保證將剩余廢料完全回收。
2、改造方案
針對客戶及項目改造的要求，我公司提出如下解決方案：基于選用IMS系列400V級1.5KW伺服控制器為驅(qū)動，采用2碼盤同步的工作方式來實現(xiàn)受控電機與目標轉(zhuǎn)輥的電子齒輪比運行功能；同時使用控制器內(nèi)集成的PLC功能完成部分繼電控制柜內(nèi)相關(guān)電氣信號的輸出，即將時光IMS伺服控制器作為單軸數(shù)控系統(tǒng)來進行使用。
（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/規(guī)格
數(shù)量
BWS-BEC-BB伺服控制器
1.5KW
1
BWS-BH伺服電機
1.5kW
編碼器
2500線
2
繼電器
——
若干
24V開關(guān)電源
（3）IMS伺服系統(tǒng)性能指標
? 受控電機實現(xiàn)0～1800RPM連續(xù)可調(diào)。
? 1：1同步運行時，穩(wěn)態(tài)同步角小于±0.15°。
? 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。
? 具有良好的過載能力，低于基頻工作時能實現(xiàn)3倍過載轉(zhuǎn)矩輸出。
? 為保護機械設(shè)備，電機加速度曲線與S曲線可調(diào)。
? 系統(tǒng)能夠自動識別同步運行條件與單獨運行條件。
? 內(nèi)部集成的PLC功能強大，不僅具有數(shù)字I/O接口，A/D、D/A接口、還具有標準RS-232、工業(yè)422/485通訊接口。
? 軟件上獨有的QMCL語言可實現(xiàn)對電機的靈活控制。
3、改造設(shè)備的優(yōu)化
（1） 由于實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)備實際使用時電子齒輪比設(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時電機穩(wěn)定運行時的同步角
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°，滿足了實際要求。
（3）隨著收卷輥不斷收卷，輥徑不斷變大，電機負載逐漸由小負載運行變?yōu)榇筘撦d運行（電機負載由開始的10％升至最后的120％），由于IMS伺服系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速獨立控制的功能，在整個工作過程中電機均能實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定輸出，沒有出現(xiàn)任何由于負載增加而造成轉(zhuǎn)速下降的情況。
（4）為了避免機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)實際使用情況編制QMCL程序軟件，實現(xiàn)了對電機運行的合理化設(shè)置，減小了對機械結(jié)構(gòu)的沖擊。
（5）實際運轉(zhuǎn)過程中，送塑輥由于機械震動造成其在沒有運轉(zhuǎn)的時候2PG依然能夠檢測到有脈沖信號輸入，由此驅(qū)動電機在送塑輥沒有運轉(zhuǎn)時出現(xiàn)“抖動”情況。為了避免此情況的發(fā)生，使用QMCL語言對收到的2PG脈沖信號進行判斷：當送塑輥正常運行時才將2PG脈沖做為有效輸入對驅(qū)動電機進行同步運轉(zhuǎn)控制；當送塑輥沒有進入有效工作范圍時，控制器不對其機械震動造成的2PG脈沖信號做出任何響應(yīng)。
（6）實際運轉(zhuǎn)過程中，IMS伺服系統(tǒng)可平穩(wěn)的運行于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)生波動的情況。
（7）IMS伺服系統(tǒng)獨有的QMCL語言可通過軟件實現(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)備的智能化與自動化。
4、結(jié)論
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