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MEISynqNet创新骑马订设备控制系统解决方案

互联网 2013-11-04 13:59:49

印后加工是指以多种不同方式对印刷制品进行粘结、插页和装订等。随着新一代设备的出现,对设备性能和操作的要求也随之提高,因此,业界开始关注印后机械运动控制的新方法,并寻求一种可以满足多功能应用的解决方案。高斯国际公司旗下的Pacesetter® 1100骑马订设备的运动控制系统创新地以高性能伺服控制系统替代了同类设备的机械传动轴系,实现了机器的高性能,使整个设计获得了极大的成功。

MEI 软件

MEI 软件的一个重要特点是能够跨平台使用和重复使用运动程序代码。MEI 运动程序接口(MEI Motion Programming Interface ,MPI)可以跨越所有 SynqNet 平台运行。因此,硬件升级或更改就不需要额外的软件投入。MPI 是一种独立于平台的接口,这意味着机器制造厂商可以根据其应用要求选择最佳的操作系统。Pacesetter® 1100 选用 Linux RedHat 作为 eXMP-SynqNet 的操作系统。eXMP-SynqNet 带有内置的客户/主机,能够在远程主机上通用以太网实现额外的MEI 调谐及配置工具的运行。

项目小组希望能够在MPI提供的通用程序之外,以软件方式建立一种新的操作技术:“MPI使我可以完全自由地定制应用系统,根据需求在Pacesetter® 1100上添加特殊性能。

“我需要在 MPI 的传动特性里添加一种特殊方式的速度反馈。MPI 支持Pacesetter® 1100实现速度、加速度和摩擦之类的各种反馈,而MPI的灵活性使我能够仅仅通过软件,就可以给传动功能添加针对特定应用的速度反馈。

“如果运动解决方案厂商的软件不具有类似的功能,我只能妥协,放弃设想。但 MEI 软件使我能够为特定的应用要求做些事情。”

MEI 在运动控制方面的应用,如 MotionScopeTM 和 VM3,允许项目小组根据实时数据采集,持续获得每个轴上的可视化信息,从而能够调节并配置系统。另外,Atef 说:“控制工具箱(ControlsToolkit)在表征机械频率响应方面具有重要作用,使我能够完成滤波器设计,实现最佳全面控制回路参数。通过以太网从远程主机连接到 eXMP-SynqNet,使我能完成这个工作。”

PLC 整合

从机械化传动轴系转变到伺服控制,Pacesetter® 1100 保留了以前同类设计中的一些部件。其中之一就是实现机器逻辑功能的 PLC,并通过以太网实现 PLC 和 eXMP 之间的通信。由于增加了通信带宽和速度,这种方法可以减少 PLC 通信计算负载,从而使其与触摸屏之间实现全部诊断信息的通信,并为严格控制机器运转提供了全面的灵活性。

这种协同方式利用了 eXMP 的多线程能力,能够根据情况,保证单线程监测任何 PLC 关键事件,改变运动控制或停止模块运转。相反地,PLC 能够对任何关键伺服情形做出一致反应,并进行适当的反馈。结果形成了在 eXMPSynqNet 硬件上的内置式监视器与容错数字网络和PLC 监测相结合的三重冗余安全系统。

开放性

eXMP 上的内置式协处理器时刻通过主机和控制器之间的有效分工,处理关键的运动控制任务。PCI 总线的直接存储器映象使得在控制器进行位置和速度的闭环控制的同时,Linux 系统的主机能够执行更高级的命令,在每个伺服循环上,通过 SynqNet 向各个节点发送相应的转矩命令。主机被设置为“循环法”运行,这是 RedHat Linux 内置的一种算法,用于管理进度调度,并允许设定特定的应用程序优先级。更关键的主机级任务能够得到优先处理,如在本案例中的控制应用。

对于Pacesetter® 1100应用,高斯选择了Baldor电机和额定驱动功率达1kW 的高级运动控制Digiflex 系列 SynqNet 驱动器。这种驱动器由AMC定制,包括附加的输入输出接口。

项目小组的 Atef 说:“通过为应用系统选择能够协同工作的最合适的部件和操作系统,我创建了一套性能卓越、并保持了灵活性的机器系统。另外,由于该系统的灵活性、高性能和可靠性,我们能够为客户提供高性能且易于使用的可靠机器。”

实施效果及用户反馈

技术支持

在 Pacesetter® 1100 控制系统的设计过程中,项目小组从MEI 获得了真正一流的技术支持,Atef 表示:“非常有效的应用协助成就了我的应用设计。”

易于使用

性能卓越的Pacesetter® 1100 能够在任何场合建立6到40个进料站,以每小时20,000的额定速度处理制品。对于每两个进料站,Pacesetter® 1100 使用一种新型的触摸屏图形用户接口(GUI)进行系统设置、运转和诊断。Atef 解释:“系统的每个进料站模块均拥有重要信息(系统快速设置、运行中的监测)的多屏显示,且易于操作。”

这种GUI 能够在线相位调整和速度改变,节省了操作人员为适应正常变化而配置机器的时间和精力,提高了效率,并优化了生产管理。

这种伺服传动装置和凸轮系统的模块化方法降低了对模块之间的刚性机械校准要求,与机械解决方案相比,更易于机器的设置和装配。每个模块都能够独立运转或系统运转,此外,由于设置、调谐和相位调整均由软件实现,模块构造也得以简化。

通过采用集中控制、数字网络和多轴紧密耦合伺服控制的新方法,Pacesetter® 1100 在装订容量、速度和灵活性上都获得了提高。“高斯…为商业创新”是高斯长期关注全球客户宗旨的体现,正是由于在工程设计方面的革新,高斯才能够真正为客户贡献价值。

[整理编辑:CK365测控网]
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