台达多轴运动控制器DVP10MC11T在凹版印刷机上的应用

★台达集团

台达多轴运动控制器DVP10MC11T在凹版印刷机上的应用

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1 背景介绍

凹版印刷机械主要用于对软材料进行大批量的印制，如塑料、纸张、铝箔等，特别是对于一些易于延伸变形的材料，如纺织材料等，具有较好的适应性。某客户是一家专门生产薄膜印刷机、贴合机、表面卷取机等的专业设备厂家。其生产的塑料薄膜印刷机最初采用机械传动，后改为变频驱动，存在的问题是：启动停止时，各个轴会出现不同步现象，且生产效率低。为解决不同步问题和提高生产效率，同时降低系统配置成本，该客户最终采用台达的替代系统解决方案。

图1 系统解决方案架构

2 台达系统解决方案

台达系统解决方案主要采用台达人机界面、多轴运动控制器DVP10MC11T、交流伺服系统等。导入台达系统解决方案后，该客户的塑料薄膜印刷机的印刷速度提升至300m/min,高速套色印刷精度达到±0.1mm，生产效率和精度大幅提升，满足了客户的生产工艺需求。

台达系统解决方案架构如图1所示：

其中：

（1）主屏D O P-B 1 0 E 6 1 5与控制器DVP10MC11T采用RS485通信；

（2）每个工位上的副屏DOP-B07E411与主屏之间通过Ethernet总线连接通信。

（3）每个工位上的远程数字量I O通过DeviceNet总线来连接控制。

（4）D V P 1 0 M C 1 1 T采用1 M速率的CANopen总线来控制9个伺服轴在启动、运行、停止时的同步性。

3 软件、工艺

（1）使用CANopen Builder编程软件，应用其软件里面自带的运动控制库，使程序结构简单化，便利编程，增加程序的可读性。

（2）智能预套印技术，主要是在初期对版过程中，减少操作人员使用标尺手动对版的步骤，直接利用版辊上的键槽和版面的马克线一一对应的关系，通过版辊回机械零位的自动确认，实现初期对版过程。初期对版完成之后，系统根据色间料长的计算，版辊的相位自动旋转到可实现自动预套准功能。

（3）使用DMC_VirtualAxis指令虚拟一个虚轴1，将其他的所有的实轴都通过MC_GearIn指令与虚轴1关联起来。即可做到各轴的启停、运行的同步性。

图2 台达多轴运动控制器DVP10MC11T

（4）每一个工位都安装有一个色标误差检测仪，在机器运行过程中，开启自动色标修正功能时；色标误差检测仪会在每个周期检测出此工位的色标位置误差，其判断是否需要修正、或是往正向修正还是负向修正；将信号传递给DVP10MC11T；DVP10MC11T再通过MC_MoveSuperImposed追加位移指令来修正。

4 调试

在设备调试过程中，发现如下问题：

（1）第9台伺服启动不起来。

图3 台达交流伺服系统ASDA-A2系列

经过检查，开8台伺服是可以正常运行的，只要启动第9台伺服，所有的伺服就运行不起来；经过在现场反复检查，最后发现客户的开关电源是240W；而我们4.5kW的380V等级的A2伺服，其24V输入电源是28.2W；9个伺服需要254W以上的开关电源；通过更换了一个更大功率的开关电源，解决问题。

（2）DVP10MC11T的左侧扩展DeviceNet远程IO从站偶尔断线、人机界面和10MC连接更新速度慢。

经过现场检查，伺服驱动器、伺服电机都已接建筑地线，输入输出动力线也加了磁环，10MC、人机界面也接了地线，疑似是通过地线串入干扰。将PLC、人机界面的地线都去掉，效果明显有所好转，但还是会出现干扰，后来将10MC与伺服的CANopen总线的线缆换成双绞不带屏蔽的线缆，远程IO可正常运行。

（3）伺服经常报警AL24，AL25，AL303等。

检查了伺服编码器的接线，采用的是双绞屏蔽线，屏蔽线接外壳。将屏蔽线不接地，报警情况大大减少。从2016年开始，380V的伺服内置了EMI滤波器，并且对驱动器的干扰又做了改进，现在又把伺服编码器的地线、电机地线都接上，效果更好，不会报警AL24，AL303了。

5 项目分析

该设备将原来的机械机构传动和变频传动，在改成台达的运动控制器配套伺服后，大大提高了产品的精度和生产效益，提高了客户设备的档次，最终提升了客户的市场竞争力。