专利名称：切纸机推纸器嵌入式控制与驱动装置的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种电控系统，特别是关于一种切纸机推纸器嵌入式控制与驱动
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背景技术：
推纸器是切纸机上运动曲线最为复杂的机构之一，也是切纸机裁切工艺水平和自 动化程度的重要体现。在2005年5月4日公开的CN2696788Y专利(以下称“方案甲”)和 2008年3月12日公开的CN201035388Y专利(以下称“方案乙”)中，先后描述有两种推纸器 控制装置，该两型装置对于解决当时切纸机推纸器的控制问题提供了有效方案，但明显的， 两型均属于集散型控制系统或其简单延伸，有很多弊端一，切纸机电脑对驱动器的定位控 制需要以PLC为中心中转，或以PLC进行推纸器定位解算，整个通道串行设计，信号传输链 路复杂，速度慢，PLC运算量大；二，驱动器前端的控制信号在两个解决方案中均描述为脉 冲信号，而该高速脉冲在工业现场易受电磁干扰出现错码，一般驱动器自身没有纠错能力， 从而造成电力拖动丢步，丢失推纸器定位精度，即便是方案乙中采用编码器的闭环结构，脉 冲计算也会增加控制器负担，影响逻辑控制的实时性；三，两个方案均陈述驱动器可以使用 伺服驱动器，但非常明显的，使用伺服驱动器之后方案甲中的定位控制器使得控制与反馈 通道变长，对信号传输不利，易成为赘余结构，方案乙中的闭环结构将不符合使用要求，即 使用伺服驱动器后，两者所限的结构都无法组成精简、合适的控制与驱动系统架构；四，两 个方案均没有考虑推纸器控制对切纸机其他功能单元的逻辑耦合，比如压纸、裁切、清废、 手轮等动作与推纸器的控制有严格的时序和状态配合，如果脱开耦合关系进行推纸器控制 和驱动，小则机器损伤，大则人员伤亡，不符合国家切纸机安全标准。随着现代高速、高精切纸机的出现，推纸器定位动作与机器的气垫、压纸、裁切、清 废等动作耦合不断增强，除基本的定位功能外，要求推纸器的控制器能够提供协调整机运 行的动作使能信号，即须具有安全使能和控制的逻辑功能；要求推纸器的控制和驱动系统 功能划分独立化、专业化，系统整体开放、网络化，以适应切纸机电脑的开放性技术革新，适 应印刷流水线的信息系统整合，而现有的方案甲和方案乙公开的技术方案均难以满足上述 要求。
实用新型内容为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种低成本高性能的切纸机推纸 器嵌入式控制与驱动装置。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种切纸机推纸器嵌入式 控制与驱动装置，其包括逻辑控制单元、伺服单元以及同步传动机构，所述的逻辑控制单元 包括可编程逻辑控制器以及传感器，所述的伺服单元包括伺服驱动器以及伺服电机，所述 的可编程逻辑控制器分别与该传感器以及伺服驱动器相连，所述的伺服电机分别与该伺服 驱动器以及同步传动机构相连。[0006]本实用新型解决进一步技术问题的方案是所述的传感器包括裁切、压纸、托板等 动作检测用的开关以及手轮、清废、加油检测用的传感器单元。本实用新型解决进一步技术问题的方案是所述的可编程逻辑控制器与安全控制 单元相连。本实用新型解决进一步技术问题的方案是所述的伺服驱动器通过数字通信方式 与切纸机电脑人机界面相连接。本实用新型解决进一步技术问题的方案是所述的同步传动机构包括将伺服电机 旋转运动转化为推纸器前后运动的同步带轮、同步带以及丝杠。本实用新型解决进一步技术问题的方案是所述的可编程逻辑控制器与切纸机电 脑人机界面连接。本实用新型解决进一步技术问题的方案是所述的同步传动机构与推纸机相连。相较于现有技术，本实用新型的切纸机推纸器嵌入式控制与驱动装置采用了嵌入 式的控制零部件和网络化的系统结构，嵌入式是根据工业现场精简定制的工艺设备，使得 功能单元职能分明，独立、并行工作，工作负担轻，相互干扰度小，搭配合理；网络化的结构 来自于各设备同时支持多数字通信接口同步通信，在完成推纸器控制的同时，可以支持远 程通信，为生产线设计和企业信息网络建设奠定了基础。
图1是本实用新型的切纸机推纸器嵌入式控制与驱动装置的结构原理示意图。图2是本实用新型的切纸机推纸器嵌入式控制与驱动装置的经典的推纸器向前 运动曲线。图3是本实用新型的切纸机推纸器嵌入式控制与驱动装置的经典的推纸器向后 运动曲线。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供一种切纸机推纸器嵌入式控制与驱动装置，其包括 逻辑控制单元、伺服单元以及同步传动机构，所述的伺服单元分别与该逻辑控制单元以及 同步传动机构相连，该同步传动机构与推纸机相连。所述的逻辑控制单元和伺服单元并行、独立工作，且二者均开放有外部数字通信 接口，可以同步支持各型切纸机电脑或印刷流水线监控设备的访问。所述的逻辑控制单元包括可编程逻辑控制器(PLC)以及传感器。其中，所述的传 感器包括裁切、压纸、托板等动作检测用开关以及手轮、清废、加油等检测用的传感器单元， 主要用于检测机器各功能机构单元当前所处的位置及其运动状态。所述的可编程逻辑控制 器(PLC)分别通过与传感器以及安全控制单元相连。该可编程逻辑控制器(PLC)通过传感 器感知气垫、手轮微调、压纸、裁切等工作状态，通过I/O信号(非高速脉冲)触发伺服单元 按照电脑指令执行推纸器定位，并检测伺服运动状态，综合进行逻辑判断，给出切纸机其它 工作单元的控制使能信号。所述的伺服单元包括伺服驱动器(SERVO Driver)以及伺服电机(SERVO Motor), 该伺服驱动器以及伺服电机通过电机的动力电缆和传感器电缆相连接，该伺服驱动器闭环
4驱动伺服电机通过同步传动机构带动丝杠进而拖动推纸器运动，达到控制推纸器定位的目 的。伺服驱动器通过数字通信方式与切纸机电脑人机界面(HMI)相连接，接收推纸器 定位的确切位置，并在扫描到PLC的触发信号后驱动电机拖动推纸器前后运动，伺服将自 身的工作状态信号如工作使能、准备好、目标位置到达、目标速度到达、故障等信息以I/O 方式通知PLC。所述的同步传动机构包括将伺服电机旋转运动转化为推纸器前后运动的同步带 轮、同步带、丝杠等机构。伺服电机自身带有编码器或旋转变压器等传感器，所以不需要另 行选购和安装编码器，降低了安装复杂度，减轻了工人劳动强度；使用同步传动机构可以保 障伺服定位传感器对于推纸器定位测量的精度；为降低同步带传动过程中产生的噪声，本 实用新型的切纸机推纸器嵌入式控制与驱动装置选用有吸噪效果的同步带轮和同步带，以 保证在推纸器高速运转时产生的噪音。在切纸机的特殊裁切工艺中，对推纸器向前和向后的动作有严格的要求，诸如向 前推纸不允许超调，向后推纸时，要首先考虑把后台上的纸推送到前台，之后向后推到超过 目标位置，最后再回返向前推纸到目标位置，参见图2和图3，如果使用常规的通信控制方 式来引导伺服电力拖动，每一个通信过程一般会占用至少50ms以上的通信时间，对于向前 推纸，本实用新型动态响应一般，但对于图3所示的向后推纸曲线，常规伺服要用3个通信 过程才能完成，即至少150ms时间用于位置信息沟通，但本实用新型利用自带的特殊运动 曲线定制功能可以用1个通信过程来完成，即50ms，用户可以事先使用编程的方式将特殊 曲线固化在伺服内，使用时使用I/O触发方式直接调用，这种曲线调用功能极大的提高了 推纸器的动态响应效果。所述的PLC是推纸器与切纸机其他功能单元耦合的逻辑核心，它通过数字通信方 式与HMI连接，用于接收HMI对于推纸、气垫、裁切、清废、加油等机器操作的动作指令或使 能指令，接到指令后，PLC首先扫描当前机器工作状态，判断执行指令的条件是否满足，之后 根据执行标准或触发推纸器推纸，或打开、关闭气垫，或使能压纸、裁切、清废、加油等，并把 该类控制或使能信号通过输出点输出给安全控制单元，以控制切纸机的其他功能单元。下面对PLC与伺服单元之间的控制方法描述如下首先，在伺服驱动器中，用户采用编程的方式来定制多达256种运动曲线，并给与 它们对应的二进制代码编号，如0000 0001代表第一条曲线，00000110代表第6条曲线； 其次，用户把曲线触发寄存器按由低到高位逐一映射到伺服驱动器的数字输入点上，如最 低位映射到Dim (digitalinput)，第二位映射到DIN2等等；再次，在逻辑控制单元中使用 PLC的输出点进行二进制编码，根据电脑的不同指令进行编码输出，如需要调用第10条曲 线时，就编码输出0000 1010，伺服就会自动根据映射表来运行第10条曲线。要说明的是， 伺服内部编程的各曲线之间可以相互调用，这种调用不需要I/O触发，也不需要通信控制， 比如，要完成切纸机的向后推纸时，伺服首先调用向前推纸的曲线，并在该曲线完成后自动 调用向后推纸曲线，在第二条曲线完成后自动调用第三条曲线，这样，只需要一次逻辑控制 单元的通信二进制编码触发，就可以完成三条曲线组成的特殊工艺曲线，节省IOOms的工 作时间。本实用新型的切纸机推纸器嵌入式控制与驱动装置采用了嵌入式的控制零部件和网络化的系统结构，嵌入式是根据工业现场精简定制的工艺设备，使得功能单元职能分 明，独立、并行工作，工作负担轻，相互干扰度小，搭配合理；网络化的结构来自于各设备同 时支持多数字通信接口同步通信，在完成推纸器控制的同时，可以支持远程通信，为生产线 设计和企业信息网络建设奠定了基础。
权利要求一种切纸机推纸器嵌入式控制与驱动装置，其特征在于其包括逻辑控制单元、伺服单元以及同步传动机构，所述的逻辑控制单元包括可编程逻辑控制器以及传感器，所述的伺服单元包括伺服驱动器以及伺服电机，所述的可编程逻辑控制器分别与该传感器以及伺服驱动器相连，所述的伺服电机分别与该伺服驱动器以及同步传动机构相连。
2.根据权利要求1所述的切纸机推纸器嵌入式控制与驱动装置，其特征在于所述的 传感器包括裁切、压纸、托板等动作检测用的开关以及手轮、清废、加油检测用的传感器单兀。
3.根据权利要求1所述的切纸机推纸器嵌入式控制与驱动装置，其特征在于所述的 可编程逻辑控制器与安全控制单元相连。
4.根据权利要求1所述的切纸机推纸器嵌入式控制与驱动装置，其特征在于所述的 伺服驱动器通过数字通信方式与切纸机电脑人机界面相连接。
5.根据权利要求1所述的切纸机推纸器嵌入式控制与驱动装置，其特征在于所述的 同步传动机构包括将伺服电机旋转运动转化为推纸器前后运动的同步带轮、同步带以及丝 杠。
6.根据权利要求1所述的切纸机推纸器嵌入式控制与驱动装置，其特征在于所述的 可编程逻辑控制器与切纸机电脑人机界面连接。
7.根据权利要求1所述的切纸机推纸器嵌入式控制与驱动装置，其特征在于所述的 同步传动机构与推纸机相连。专利摘要本实用新型提供一种切纸机推纸器嵌入式控制与驱动装置，其包括逻辑控制单元、伺服单元以及同步传动机构，所述的逻辑控制单元包括可编程逻辑控制器以及传感器，所述的伺服单元包括伺服驱动器以及伺服电机，所述的可编程逻辑控制器分别与该传感器以及伺服驱动器相连，所述的伺服电机分别与该伺服驱动器以及同步传动机构相连。
文档编号G05B19/05GK201654524SQ20102003295
公开日2010年11月24日 申请日期2010年1月8日 优先权日2010年1月8日
发明者张怀周, 欧阳运升, 池家武, 马学童 申请人:上海步科自动化有限公司