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產(chǎn)品頻道
隨著當(dāng)代工業(yè)制造技術(shù)的發(fā)展和革新，質(zhì)量、效率和成本這些詞語越來越頻繁的被提出來并貫徹在自動(dòng)化項(xiàng)目的實(shí)施過程之中。在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域，傳統(tǒng)變頻器以及伺服驅(qū)動(dòng)器在一些需要高精度位置控制的應(yīng)用場(chǎng)合，已經(jīng)很難在精度和效率上滿足要求了。如無軸印刷機(jī)的套色系統(tǒng)、全電動(dòng)注塑機(jī)伺服系統(tǒng)以及一些靈活的CNC應(yīng)用項(xiàng)目中，因此，一些站在業(yè)界技術(shù)發(fā)展前沿的公司研發(fā)并推出了一系列被稱為智能伺服驅(qū)動(dòng)器的產(chǎn)品。
ACOPOS以及ACOPOSmulti系列產(chǎn)品，是由來自奧地利的貝加萊工業(yè)自動(dòng)化公司推出的新一代智能伺服驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品，它的出現(xiàn)為高精度和高性能的運(yùn)動(dòng)控制提出了一種全新的解決方案。
ACOPOSmulti系列智能伺服驅(qū)動(dòng)器和傳統(tǒng)伺服驅(qū)動(dòng)器相比，具有以下一些特點(diǎn)：
1、內(nèi)置了高性能的DSP處理器，勝任高速的處理運(yùn)算，能有效提高軸的性能以及控制能力。
2、可以通過插卡式擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)高速的數(shù)字量和模擬量輸入，最新的ACOPOSmulti驅(qū)動(dòng)器支持16位模擬量的輸入，信號(hào)刷新周期僅為50微秒。
3、通過不同的插卡支持多種高精度的位置反饋方式，包括增量式（INC和SSI）和絕對(duì)式編碼器（Endat），其中Endat絕對(duì)式編碼器，分辨率可以達(dá)到500萬線，具有單回轉(zhuǎn)和多回轉(zhuǎn)多種型號(hào)配置，可以滿足幾乎所有需要高精度定位需要的應(yīng)用場(chǎng)合。
4、配合使用驅(qū)動(dòng)器內(nèi)置的諸多函數(shù)運(yùn)算模塊以及信號(hào)采集處理邏輯模塊技術(shù)（Smart Process Technology），所有函數(shù)塊以及由其組成的邏輯功能組合的處理循環(huán)周期僅為400微秒，而新一代的ACOPOSmulti的掃描周期更是提高到了50微秒，幾乎可以滿足所有苛刻的應(yīng)用計(jì)算。
由于ACOPOS系列智能伺服驅(qū)動(dòng)器具有以上一些特點(diǎn)，使得它在印刷、多軸包裝、全電動(dòng)注塑、玻璃切割成型等應(yīng)用場(chǎng)合得到了廣泛的使用，特別是在印刷行業(yè)的套色控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，得宜與其直接輸入模擬量反饋的技術(shù)，結(jié)合其內(nèi)部高速函數(shù)模塊運(yùn)算處理功能，達(dá)到了極高精度的控制目標(biāo)（穩(wěn)態(tài)套色精度達(dá)到0.01mm@200m/min）。下面，就以套色控制系統(tǒng)中的色標(biāo)信號(hào)采集處理功能為例，向大家詳細(xì)介紹一下ACOPOS驅(qū)動(dòng)器直接輸入模擬量反饋技術(shù)。
無軸印刷機(jī)中的套色控制系統(tǒng)，是在印刷機(jī)生產(chǎn)過程中，通過連續(xù)檢測(cè)印刷完畢的材料上的圖形的位置，計(jì)算出印刷誤差，再通過對(duì)連續(xù)旋轉(zhuǎn)印刷版輥的相位進(jìn)行微調(diào)，使的在接下來的生產(chǎn)中相應(yīng)的圖案能夠被印刷到正確的位置。要達(dá)到這個(gè)控制目的，首先就必須要精確的檢測(cè)圖案的位置，一般印刷的過程如圖所示，印刷完畢的材料邊緣的不同顏色的色標(biāo)，就是用來檢測(cè)各種顏色位置的標(biāo)志，由于被印刷的圖案和承印物（紙張或者塑料薄膜）之間通常都會(huì)有一定的色差，利用這一點(diǎn)，我們就可以通過檢測(cè)顏色的深度，來確定是否有圖案，因此，我們所說的用來檢測(cè)色標(biāo)的色標(biāo)傳感器（俗稱光電眼）其實(shí)是一種高速模擬量傳感器，它可以在承印物高速運(yùn)動(dòng)的情況下，辨識(shí)出承印物上不同的顏色，并轉(zhuǎn)換成時(shí)域下的電信號(hào)。
按照印刷業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)，在不同場(chǎng)合下印刷的，使用的色標(biāo)形狀也有所不同，有矩形、三角形、梯形等不同形狀，其中矩形標(biāo)最細(xì)的一種僅為2mm，所以當(dāng)印刷速度為200m/min時(shí)，2mm的標(biāo)經(jīng)過光電眼的時(shí)間僅為
，生產(chǎn)速度越高，標(biāo)形越細(xì)，對(duì)于標(biāo)的辨識(shí)就越困難，換句話說，能否最大限度的提升機(jī)器的生產(chǎn)速度，并能生產(chǎn)具有各種形狀的標(biāo)形的產(chǎn)品，很大程度上來說首先就是依賴于是否能檢測(cè)到這類高速的模擬量信號(hào)。
貝加萊最新的ACOPOSmulti系列智能伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部集成了高性能的模擬量反饋接入端口，其具體的性能參數(shù)如下：
端口為單路模擬量輸入，輸入方式支持差分方式或者單跳沿兩種，驅(qū)動(dòng)器端內(nèi)置光電隔離，具有更好的抗干擾能力，輸入信號(hào)電壓值±10 V（最高到15V），信號(hào)測(cè)量的同步周期為50us，模數(shù)轉(zhuǎn)換精度16bit，并內(nèi)置30khz的輸入濾波功能。
對(duì)于ACOPOS系列產(chǎn)品來說，是通過AC132插卡的方式來接入高速模擬量信號(hào)的，并且受限于其400us的循環(huán)掃描時(shí)間，在最為苛刻的條件（印刷版輥的色標(biāo)寬為2mm）下，生產(chǎn)速度為300m/min時(shí)，單個(gè)色標(biāo)經(jīng)過傳感器的時(shí)間僅為400us，可見，當(dāng)速度再進(jìn)一步提高時(shí)，驅(qū)動(dòng)器將無法辨識(shí)；而最新的ACOPOSmulti系列產(chǎn)品，在其本體上就直接集成了1路高速的模擬量輸入端口，而且其循環(huán)掃描時(shí)間僅為50us，和原來的方案相比，信號(hào)辨識(shí)能力得到了數(shù)倍提高。因此，由于ACOPOSmulti內(nèi)部循環(huán)掃描時(shí)間的提高，即使印刷速度進(jìn)一步提到300m/min甚至更高的情況下，只要色標(biāo)經(jīng)過傳感器的時(shí)間大于50us，理論上就能夠被驅(qū)動(dòng)器辨識(shí)到，所以具備了這樣高速的模擬量直接輸入技術(shù)的ACOPOSmulti伺服系統(tǒng)能適應(yīng)更高的印刷速度；其次，由于其內(nèi)部的模數(shù)轉(zhuǎn)換為16bit，并內(nèi)置了頻率高達(dá)30khz的輸入濾波器，意味著能最大程度的發(fā)揮出傳感器的色彩辨識(shí)能力，從而可以辨認(rèn)出更接近于承印物的顏色。因此，具備了模擬量直接輸入功能的ACOPOSmulti智能伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將能更好的適應(yīng)各種苛刻的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境，并為客戶提供更為靈活，高速和精準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)控制解決方案，和客戶攜手一起實(shí)現(xiàn)完美的自動(dòng)化。
貝加萊（B&R）工業(yè)自動(dòng)化是一家全球性自動(dòng)化領(lǐng)導(dǎo)廠商，專業(yè)致力于創(chuàng)新自動(dòng)化前沿技術(shù)，總部位于奧地利，目前已在全球60個(gè)國家設(shè)立了分支機(jī)構(gòu)，擁有155個(gè)辦事處。“完美自動(dòng)化”與“您的全球自動(dòng)化合作伙伴”是貝加萊工業(yè)自動(dòng)化的使命與追求。
1996年8月，貝加萊工業(yè)自動(dòng)化（上海）有限公司正式落戶中國上海，本地化的銷售與精湛的技術(shù)隊(duì)伍為中國客戶帶來更迅捷的服務(wù)響應(yīng)。十幾年來，貝加萊（中國）一直專注于為國內(nèi)用戶提供高品質(zhì)的自動(dòng)化全線產(chǎn)品和優(yōu)秀的技術(shù)解決方案。如今，貝加萊的產(chǎn)品和方案已廣泛應(yīng)用于機(jī)械自動(dòng)化領(lǐng)域，如包裝、印刷、塑料、紡織、食品飲料、機(jī)床、半導(dǎo)體、制藥等行業(yè)；以及過程自動(dòng)化領(lǐng)域，如電力、冶金、市政、交通、石油、化工和水泥等行業(yè)。目前，貝加萊（中國）已成立了北京、廣州、濟(jì)南、西安、成都和沈陽辦事處，上海及各辦事處建立了完備的技術(shù)培訓(xùn)中心，以及分布在全國的大學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。
作者：胡斌 貝加萊工業(yè)自動(dòng)化（上海）有限公司
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