Dorna-Servos auf Papierschneidemaschinen mit hoher Leistung und hoher Präzision

Basisinformation

Modell Nr.	Servoantrieb
Startmodus	Starten mit variabler Frequenz
Zertifizierung	ISO9001, CE
Marke	Dorna
Transportpaket	Übersee-Paket
Spezifikation	0,2-7,5 kW
Warenzeichen	DORNA
Herkunft	China
HS-Code	8504409999
Produktionskapazität	50000 Stück pro Jahr

Produktbeschreibung

Anwendung von Dorna-Servos auf Papierschneidemaschinen

Zusammenfassung: In diesem Artikel wird die Anwendung des Servosystems der Dorna EPS-Serie auf Papierschneidemaschinen basierend auf einer Analyse des Funktionsprinzips von Papierschneidemaschinen beschrieben. Es werden auch Einstellungen kritischer Parameter von Servoantrieben angegeben.
1. Einleitung
In der Papierindustrie ist häufig eine hochpräzise Positionssynchronisationssteuerung erforderlich, insbesondere bei Papierschneidemaschinen, die eine sehr hohe Positionsgenauigkeit erfordern. Die Geschwindigkeitssteuerung durch einen gewöhnlichen Wechselrichter konnte die Anforderungen nur schwer erfüllen, und nur ein AC-Servosystem kann eine synchronisierte hochpräzise Positionssteuerung erreichen.

2. Aufbau eines Papierschneidegeräts

1. Herkömmliche Methode: Herkömmliche Schneidgeräte sind relativ einfach und werden nur von einem Asynchronmotor angetrieben, der mit einem Untersetzungsgetriebe ausgestattet ist, um den Vorschub und das Schneidgerät zu ziehen. Die Länge des geschnittenen Papiers wird durch das Übersetzungsverhältnis des Messers angepasst. Dieses Programm ist einfach, aber die Papierschnittfehler sind hoch, was zu einer schlechten Produktkonsistenz führt. Jede Schnittlänge ist auf eine manuelle Einstellung angewiesen, was eine Material- und Zeitverschwendung darstellt.
2. Reformierter Ansatz: Der Asynchronmotor wird durch einen AC-Servomotor ersetzt, wobei die ursprüngliche Geschwindigkeitsverhältnissteuerung zur Anpassung der Geschwindigkeit und des Antriebssystems für die gleichmäßige Bewegung des Exzenterschneiders verwendet wird. Der Vorschub-Servomotor treibt die Vorschubrollen entsprechend der Geschwindigkeit des Schneiders an, um einen Schnitt mit fester Länge zu erreichen. Das gesamte System umfasst SPS, HMI, Servosysteme und andere Komponenten. HMI nutzt Touchscreens für Bediener, um Parameter einzustellen und den Betriebsstatus der gesamten Ausrüstung sowie die Mensch-Maschine-Kommunikation zu überwachen. Die SPS ist als Kernprogrammträger für das Senden von Impulssignalen, die Steuerung von Servos und die Verarbeitung von Rückmeldungssignalen verantwortlich. Steuerung und Koordination des gesamten Systems. Das Servosystem besteht aus Servoantrieb, Servomotor und Encoder. Als Hauptbewegungskomponente führt das Servosystem hauptsächlich Beschränkungen der Positionierungsgenauigkeit und Beschränkungen des SPS-Impulsbefehls durch. Gleichzeitig soll es die Eigenbewegungsstabilität und schnelle Reaktion bei wiederholten Belastungen gewährleisten. Die Leistung von Servos spiegelt direkt die Gesamtleistung und Qualität der gesamten Ausrüstung wider.

Das Aussehen einer Papierschneidemaschine ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1 Aussehen einer reformierten Papierschneidemaschine
3. Beschreibung des Funktionsprinzips einer Papierschneidemaschine
Das Funktionsprinzip einer Papierschneidemaschine beruht eigentlich auf einem Servoantrieb, der als Antrieb fungiert. Da der Servomotor die detaillierte Anzahl der Umdrehungen berechnen kann, kann die Bewegungsstrecke ermittelt werden. Im Steuerschrank der Papierschneidemaschine befinden sich das Servomodul und die Berechnungsbasisplatine, die zur Steuerung der Funktion des Servomotors und zur Berechnung der relativen Position verwendet werden.
Der Servotreiber treibt gemäß den Impulsanweisungen der SPS den Motor an, der dann wiederum den Maschinenkopf antreibt, um eine Positionierungsbewegung durchzuführen. Der Betrieb während der Positionierungsbewegung sollte reibungslos sein. Ob die Effizienz der Papierschneidemaschine die Anforderungen der Kundenanwendung erfüllt, hängt von der Servobetriebsgeschwindigkeit ab. Überschwingen, Schwingungen und übermäßige Einstellzeiten sind bei der Hochgeschwindigkeitspositionierung nicht zulässig.
4.Dorna-Servoparametereinstellungen
Stellen Sie die Servosteuerung, das Übersetzungsverhältnis und andere Parameter ein und führen Sie dann einen Hin- und Herbewegungstest durch. Wenn Positioniergenauigkeit und Geschwindigkeit den Anforderungen entsprechen, ist die Inbetriebnahme abgeschlossen; Wenn nicht, erhöhen Sie die Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises. Wenn der Motor zu diesem Zeitpunkt angehalten wird oder überschwingt oder zittert oder der Motor Geräusche aufweist, bedeutet dies, dass die Regelkreisparameter zu stark sind. Verringern Sie die Integrationszeitkonstante entsprechend oder erhöhen Sie sie, bis die Position erreicht ist und Geschwindigkeitsgenauigkeit den Anforderungen genügen, dann sind die proportionale und integrale Zeitkonstante des Positionsregelkreises und des Geschwindigkeitsregelkreises die geeigneten Werte.
Nachfolgend sind die Parametereinstellungen für das Dorna-Servosteuerungssystem aufgeführt, das an einer bestimmten Zhejiang-Papierschneidemaschine verwendet wird.
X-Achse:
PA000=0000 (Auswahl des Steuermodus, 0: Positionssteuerung);
PA012=16 (Auswahl des Motormodells, je nach Motor unterschiedlich);
PA100=500 (Verstärkung des ersten Positionsregelkreises, Bereich 1–1000);
PA101=400 (erste Geschwindigkeitsregelkreisverstärkung, Bereich 1–3000);
PA102=600 (Integralzeitkonstante der ersten Geschwindigkeitsschleife, Bereich 1-2000);
PA510=0010 (Logische Negation des Impulseingangs);
PA205 = 10 (Zähler der Impulsmultiplikation des Eingabebefehls);
PA206 = 1 (Nenner der Impulsmultiplikation des Eingabebefehls);
P508=0000 (keine Negierung der Eingangssignale);
Y-Achse:
PA4=0 (Auswahl des Steuermodus, 0: Positionssteuerung);
PA012=16 (Auswahl des Motormodells, je nach Motor unterschiedlich);
PA11=3500 (Positionsregelkreisverstärkung, Bereich 500–8000);
PA14=1500 (Geschwindigkeitsschleifenverstärkung, Bereich 500–8000);
PA15=3000 (Integralzeitkonstante der Geschwindigkeitsschleife, Bereich 500–8000);
PA27=1 (Logische Negation des Impulseingangs, Bereich 0-1);
PA31 = 10 (Zähler der Impulsmultiplikation des Eingabebefehls);
PA32=1 (Nenner der Impulsmultiplikation des Eingabebefehls);
PA38=1000 (Stromschleifenverstärkung, Bereich 500–8000);
PA41=10 (Integrationszeitkonstante der Stromschleife, Bereich 10-50);
P64=0 (Freigabemodus, 0: interne Freigabe, 64: externe Freigabe);

Hinweis: Elektronisches Übersetzungsverhältnis = PA205/PA206 == Ppulse / P
Wobei Ppulse: Anzahl der Impulse pro Umdrehung des Motors, dh Anzahl der Impulse von Motorrückkopplungskomponenten für jede Umdrehung des Motors (Impuls/Umdrehung). Bei einem 2500-Draht-Inkrementencoder beträgt die Anzahl der Rückkopplungsimpulse an den Treiber 2500×4=10000;
P: Anzahl der Befehlsimpulse, die der Servo vom Host-Computer empfangen muss, um eine Umdrehung des Motors zu ermöglichen (Impuls/Umdrehung);
5. Hinweise zur Inbetriebnahme
Um einen zuverlässigen, stabilen und korrekten Betrieb des Servotreibers zu gewährleisten, achten Sie bei der Installation, Inbetriebnahme und Verwendung des Servosystems auf folgende Punkte:
1) Korrekte Verkabelung: Der Dorna-Servo ist mit Standard-Encoderkabeln und Motorstromkabeln ausgestattet. Achten Sie jedoch bei der Verkabelung immer darauf, die Signalleitungen zwischen Servotreiber und Controller zu korrigieren, da der Servo sonst nicht normal funktioniert;
2) Stellen Sie den richtigen Servosteuermodus ein: Da jeder Maschinentyp unterschiedliche Anwendungen hat, ist die korrekte Einstellung des Servosteuermodus die Voraussetzung für den normalen Betrieb des Servos.
3) Passen Sie die Verstärkungsparameter entsprechend den tatsächlichen Betriebsergebnissen korrekt an. Außerdem sollte der Dorna-Servo im Servo-Aktivierungsmodus oder während des Betriebs des Motors keine Parameter für die elektronische Positionsschleife und das Übersetzungsverhältnis einstellen;
4) Sorgen Sie für eine ordnungsgemäße Erdung des Motors. Schließen Sie den Treiber an das Gerätegehäuse an, um Störungen und Leckströme zu vermeiden.
5) Signalleitungen sollten so weit wie möglich aus abgeschirmten, verdrillten Paaren bestehen. Die Abschirmungsschicht ist typischerweise mit dem Anschlussgehäuse verbunden;
6) Achten Sie auf Interferenzprobleme, um Störungen der Encoder- und Steuersignale zu vermeiden. Encoder- und Signalleitungen sollten nicht mit Motorleitungen und Stromversorgungsleitungen verbunden werden oder mit diesen in derselben Kabelrinne verlaufen. Sie sollten in einem bestimmten Abstand verlegt werden.
6. Fazit
Dieses Papierschneidegerät erreicht höchste Kundenzufriedenheit, indem es die Vorteile der Dorna EPS-Serie nutzt, darunter schnelle Reaktion, präzise Positionierung, kurze Einstellzeit und stabilen Betrieb. Diese Ausrüstung bringt die Vorteile der Dorna-Servos voll zum Ausdruck und trägt dazu bei, die Wettbewerbsfähigkeit von Papierschneidemaschinen zu verbessern.