基于EtherCAT总线的无轴胶印系统的设计.pdfVIP

学兔兔 1 甸 出 基于EtherCAT总线的无轴胶印系统的设计 Shaftless offset printing system design based on EtherCAT 徐俊锋，唐厚君 XU Jun．feng．1-ANG Hou-jun (I--海交通大学电气工程学院，上海200240) 摘 要：随着电机控制技术及工业自动化技术的发展，传统的基于高精度齿轮传动的胶印系统可以用电 机无轴胶印系统代替，既达到了精度又降低了成本。在本系统中，通过开放以太网通讯协议 EtherOAT连接主站控制器与从站伺服驱动器，达到信息的快速传输，从而实现了主站对从站 的实时监控与控制。本系统对于精度有很高的要求，所以通过伺服上的电流环，速度环，主 站控制器上的位置环共三环PID控制来达到精度控制的要求。该系统提供了一套完整的无轴胶 印解决方案，实时性强，精度高且机械损耗小。 关键词：EtherOAT；无轴胶印；伺服驱动器；主站控制器 中图分类号：TP391 文献标识码：B 文章编号：1 009-01 34(201 3)08(上)-Ol 09-03 Doi：1 0．3969／j．188n．1 009-01 34．201 3．o8(上)．34 0 引言 系统的逻辑实现。罐体胶印是个十轴系统，包括 传统高精度胶印系统采用的是长主轴驱动印 胶版轮，芯轴转盘，传输轮，传输链轮和6个印版 辊。 刷，各机组间的同步依赖于高精度的齿轮，但这 种系统有着诸多缺点，比如长主轴上力矩不平 2 主站控制器介绍 衡，齿轮存在机械损耗等，对于长期运行非常不 主站控制器采用了Trio公司的运动控制器， 利。无轴胶印系统则取消了齿轮传动，改为在每 控制器主要功能是通过EtherCAT控制并监控从 个机组上都配备自己的轴，通过总线控制来达到 站的运动，与上位机通过以太网通信，并负责调 各轴的同步，由于采用了电机位置环，速度环， 节电机伺服控制中的位置环。控制器能控制多达 电流环三环PID闭环伺服控制，有效地减小了机 64轴，罐体胶印项目需控制10个轴，完全满足实 械损耗带来的影响，抗干扰性变 强。本系统是基于罐体胶印项目 PC上位机 而开发的， 硬件上包括执行电 机，伺服系统，控制器，PC上位 10口信号输入 机，软件上包括伺服参数调节， 手控面板输入 EtherCAT~ — IOI]输出 控制器参数调节及程序设计，上 位机程序设计，所以可以作为胶 键盘鼠标触屏输入 印系统的典型案例。 1 系统结构概况 从站EtherCAT 从站EtherCAT 模块 系统结构框图如图1Of示。