CAN总线多伺服电机同步控制方案研究

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"基于CAN总线的多伺服电机同步控制探讨文档主要研究了在印刷机械行业中,如何利用CAN现场总线技术实现多伺服电机的高效同步控制,以提高印刷精度和设备性能。文章介绍了传统机械长轴同步方案的不足,并提出了一种基于CAN总线的无轴传动同步控制解决方案。" 在现代印刷机械中,多伺服电机的同步控制至关重要,尤其是对于多色印刷,精确的同步控制能保证印刷套印精度,减少误差。传统的同步方案依赖于机械长轴,但这种方法存在振荡问题,且维护不便。随着技术的进步,现场总线技术,如CAN(Controller Area Network)总线,逐渐被引入到这一领域。 CAN总线是一种高效、可靠的通信协议,特别适合实时性要求高的应用场景。在本文提到的系统中,CAN总线用于连接上位机、驱动器和多个伺服电机,实现数据的快速交换和同步。上位机负责生成同步运动数据,通过CAN总线发送给各个驱动器,驱动器则根据接收到的数据控制伺服电机的运动,确保各电机的转速和位置保持一致。 文中提出了上位机的同步运动数据产生机制,这可能包括精准的时间触发机制和算法,以确保数据传输的精确性和实时性。同时,上位机和驱动器之间还实现了时钟同步,确保所有设备在同一时间基准下运行。此外,同步接口协议的设计也相当关键,它定义了数据传输的格式和规则,保证了CAN网络中的数据交换有效无误。 具体到印刷机的各个机组,例如给纸机组、印刷机组、张力机组、加工机组和复卷机组,它们对同步的要求各有不同。例如,给纸和印刷机组需要按照主轴速度的特定比例运行,张力机组需根据印刷速度动态调整张力,加工机组需保持与主轴的凸轮关系,而复卷机组的运动则需随纸卷直径变化而调整。这些复杂的需求通过CAN总线和伺服电机的精确控制得以实现。 基于CAN总线的多伺服电机同步控制系统能够克服传统方案的局限性,提供更稳定、更精确的同步控制,从而提高印刷质量和生产效率。这种技术的应用不仅限于印刷机械,还可以推广到其他需要多电机协同工作的领域,如自动化生产线、机器人系统等。
2021-07-07 上传
在工控行业中,多电机的同步控制是一个非常重要的问题。今天我们就以印刷机械行业为例,来详细说明一下!   由于印刷产品的特殊工艺要求,尤其是对于多色印刷,为了保证印刷套印精度(一般≤0.05mm),要求各个电机位置转差率很高(一般≤0.02%)。在传统的印刷机械中,以往大都采用以机械长轴作为动力源的同步控制方案,但机械长轴同步控制方案易出现振荡现象,各个机组互相干扰,而且系统中有许多机械零件,不方便系统维护和使用。   随着机电一体化技术的发展,现场总线技术不断应用到各个领域并得到了广泛的应用。本文针对机组式印刷机械的同步需求,提出了一种基于CAN现场总线的同步控制解决方案,并得以验证。   无轴传动印刷机控制系统的同步需求 机组式卷筒印刷机一般由给纸机组、印刷机组、张力机组、加工机组和复卷机组等机组组成。在传统的有轴传动印刷机中,动力源由异步电机通过皮带轮带动一根机械长轴(约10-20m),然后通过长轴带动各机组的齿轮、凸轮、连杆等传动元件,再通过传动元件带动设备的执行元件完成设备的输人、输出任务。   卷筒印刷机要求印刷速度为300m/min,套印精度≤0.03mm,为了满足套印精度,要求在各个机组定位精度≤0.03mm。在印刷机印刷过程中,要求各机组轴与机械长轴保持一定的同步运动关系,能否很好的实现各个机组轴的同步关系,将直接影响到印刷速度、套印精度等。   其中,给纸机组、印刷机组要求与主轴转动速度成一定的比例关系,张力机组根据不同的印刷速度调整张力系数,加工机组需要与主轴保持凸轮运动关系,而复卷机组的运动规律,要求随着纸卷直径的增大而减小。