发电机组式钢丝绳卷筒印刷设备一般由给纸发电机组、包装印刷发电机组、支撑力发电机组、生产加工发电机组和复卷机组等发电机组构成。在传统式的有轴传动系统印刷设备中，动力装置由三相异步电机根据皮带盘推动一根机械设备短轴（约10-20m），随后根据短轴推动各发电机组的传动齿轮、凸轮轴、曲轴等传动系统元器件，再根据传动系统元器件推动机器设备的实行元器件进行机器设备的输入、輸出每日任务。

钢丝绳卷筒印刷设备规定包装印刷速率为300m/min，印刷精密度≤0.03mm，为了更好地达到印刷精密度，规定在每个发电机组精度等级≤0.03mm。在印刷设备包装印刷全过程中，规定各发电机组轴与机械设备短轴维持一定的同歩健身运动关联，能不能非常好的完成每个发电机组轴的同歩关联，将立即危害到包装印刷速率、印刷精密度等。在其中，给纸发电机组、包装印刷发电机组规定与主轴轴承旋转速率成一定的占比关联，支撑力发电机组依据不一样的包装印刷速率调节支撑力指数，生产加工发电机组必须与主轴轴承维持凸轮轴健身运动关联，而复卷机组的运动规律，规定伴随着纸卷直徑的扩大而减少。

大家把机械设备短轴做为主轴轴承（参照轴），各包装印刷发电机组轴为从动轴，如图所示1，各从动轴与主轴轴承要达到同歩关联θ1=f1（θ） ，θ2=f2（θ） ，θ3=f3（θ） ··· ，在其中，θ为主轴轴承部位拐角，θ1、θ2、θ3···为从动轴部位拐角。

图 1 主从关系轴同歩关联

充分考虑印刷设备中同歩健身运动关联繁杂，印刷高精度、包装印刷发电机组点多、分散化，多实际操作子站，包装印刷生产流水线长等特性，选用全分散化、全数据、全对外开放的计算机接口自动控制系统FCS，系统总线的挑选采用CAN总线。

为了更好地完成每个包装印刷发电机组的繁杂同歩关联，将主控制板和每个电动机的伺服控制器都挂收到CAN总线上，组成以印刷设备控制板为关键的CAN计算机接口系统软件，如图2。

控制板和伺服控制器都装有CAN总线控制板SJA1000和光端机PCA82C250的通信适配卡，根据联接在印刷设备控制板上的CAN通信适配卡，控制板能够便捷、迅速的与各伺服控制器通信，向每个伺服电机模块推送控制代码和部位给出命令，并即时得到每个交流伺服电机的情况信息内容，依照必须即时地对伺服电机主要参数开展改动，每个伺服电机模块还可以根据CAN总线立即的开展数据传输。每个伺服控制器在得到自身的部位参照命令后，密切的追随部位命令。因为控制板的部位命令立即键入到每个伺服控制器，因而每一个伺服控制器都得到同歩健身运动控制代码，不会受到别的要素危害，即任一伺服电机模块也不受别的伺服电机模块的振荡危害。在这个系统软件中，控制板和每个伺服控制器都做为一个节点，产生CAN操纵互联网。与此同时，因为选用计算机接口自动控制系统，能够依据包装印刷经营规模，拓展节点数量。

图2 同歩自动控制系统图

在大惯性力负荷包装印刷系统软件中，伺服电机和伺服控制系统的挑选至关重要。以BF4250卷纸印刷设备为例子，其负荷惯性力矩非常大，在其中柔版印刷机组为0.13 kg·m2，印刷机组惯性力矩较大，为0.33 kg·m2。

因为系统软件精度等级规定≤0.03mm，充分考虑负荷的大惯性力性，把操纵周期时间列入2ms，规定部位环稳定偏差为±一个单脉冲。依据精度等级和稳定偏差，能够换算出伺服电机线数为17000线，但是充分考虑在具体包装印刷全过程中，要持续调节不一样发电机组的部位，假如伺服电机屏幕分辨率选17000线，在调节印辊时，因为发电机组惯性力矩非常大，可能造成非常大的角加速度，从而造成非常大的转距。比如针对印刷机组，调节角加速度超出700 rad/s2，调节转距超出200N·m，一般的电动机没法符合要求。

综合性考虑到，挑选伺服电机屏幕分辨率为40000线，那样在调节全过程中，减少了电动机的调节瞬时速度，从而减少了调节转距。比如在负荷惯性力较大的印刷机组里，调节角加速度为78.6rad/s2，调节转距为26 N·m，凯奇电气公司的90M系列产品交流伺服电机彻底能够符合要求。

时钟同步体制

在分布式系统无轴传动系统同歩自动控制系统中，必须每个包装印刷发电机组中间统一融洽地工作中，因此 每个发电机组务必要有统一的时间系统，以确保每个包装印刷发电机组相互配合，进行包装印刷每日任务。

实际的时钟同步完成方式分成硬件配置时钟同步，同歩报文格式校时同歩和协议书校时同歩。

（1）硬件配置时钟同步。硬件配置时钟同步就是指运用一定的硬件设施（如gps接收器、UTC接收器、专用型的时钟信号路线等）开展的部分数字时钟中间的同歩，实际操作目标是电子计算机的硬件配置数字时钟。硬件配置同歩能够得到很高的同歩精密度（一般为10-9 秒至10-6秒）。

（2）同歩报文格式校时同歩。在每一个通信周期时间逐渐，主网以广播节目方式推送一次同歩报文格式。比如在SERCOS协议书传输数据层中，每一个SERCOS的通信周期时间逐渐都以主战坦克推送的同歩报文格式MST为标示。MST的数据信息域十分短，只占一个字节数。MST报文格式的同歩精密度很高，假如用光缆电缆做传输方式，同歩精密度可在4细微以内。

（3）协议书校时同歩。协议书校时也叫手机软件校时，指充分利用网络将主数字时钟源，根据互联网，发送给别的的分系统，以做到全部系统软件的時间不对称性。根据测算从传出主数字时钟信息内容到发送至总体目标连接点接纳该信息内容并造成终断中间的时差，能够得到时间延迟。随后根据延迟赔偿来做到数据同步。手机软件校时低成本，可因为同歩信息内容在互联网上传送的延迟时间多且有非常大的可变性，因此 校时精密度低（一般为10-6秒到10-3秒）。

综合性考虑到，文中的时钟同步计划方案选用的是硬件配置时钟同步，各连接点依据系统软件中特定的主数字时钟来调节他们的数字时钟，实际完成方式是：加上硬件配置时钟同步电源线CONCLK用于传送数据同步数据信号，实时控制数据信号周期时间为2ms，以同歩数据信号的上升沿做为同歩点。在控制板中设定同歩频率计，并在每个控制器內部设定同歩接纳模块。控制器从站的同歩接纳模块检验到主战坦克的CONCLK上升沿后，各从站数字时钟与此同时清零。那样按时清零不但维持了各从站数字时钟的一致性，与此同时也防止了同歩偏差的总计。为了更好地提升 控制模块同歩数据信号的抗干扰性，选用均衡差分信号推动方法传送同歩数据信号。应用光耦隔离，能够使主网和从站的数据信号互相影响。主、从站同歩数据信号电源电路如图所示3。

图3 主网、从站同歩数据信号原理图

同歩健身运动数据信息的造成每日任务放到到北京首科凯奇电力技术有限责任公司开发设计的软plc -ComacPLC系统中。该企业的软PLC系统，硬件配置系统软件选用的是工业生产电子计算机服务平台,电脑操作系统选用的是微软公司发布的WinCE嵌入式操作系统。在这里软PLC系统中，创建了快逻辑性每日任务和慢逻辑性每日任务，快逻辑性用以时间观念规定高的场所,如紧急状况解决,高精密取样等状况，慢逻辑性每日任务关键用以一般时间观念规定不太高的场所。快逻辑性每日任务是一个必须定时重启的每日任务（类似终断系统服务），该每日任务务必在一个系统软件取样周期时间内实行进行，慢逻辑性每日任务是一个不断循环，它能够在好多个系统软件取样周期时间内进行[2]。快逻辑性每日任务根据按时控制板8254来进行按时，按时周期时间为1ms。在实行全过程中每一次取样周期时间都实行一次快逻辑性每日任务，造成成同歩健身运动数据信息。为了更好地维持每个从动轴相对性于主轴轴承的同歩关联，创建健身运动参照数据库来虚似主轴轴承运动状态。在每一个系统软件取样周期时间中，依据虚似主轴轴承的运动状态，及其每个从动轴的同歩健身运动规定，各自测算每个从动轴的位置信息，造成每个从动轴的同歩健身运动数据信息，放进CAN控制板的推送序列等候推送，如图4。把健身运动数据信息造成和计算每日任务放到快逻辑性每日任务中，确保造成健身运动数据信息的实用性。

图4 同歩健身运动数据信息的造成

本总线结构串口波特率设成1Mbps，位传送時间τbit为1×10-6秒。每一个数据帧由八个字节数构成，推送报文格式数据帧长短固定不动为131位（29位标志符），意见反馈报文格式长短为99位。数据帧传输時间Cm=131μs。把实时控制电源线CONCLK，做为同歩周期时间电源线和报文格式的标准电源线。实时控制数据信号周期时间为2ms，上拉电阻合理，数据信号脉冲信号总宽为10。一切正常通信时，一个操纵周期时间内CAN互联网能够传输16个同歩数据信息报文格式。控制板在CONCLK 上跳沿以后50μs内传出命令报文格式，控制器在接纳到命令报文格式后100微秒内传出意见反馈报文格式。命令报文格式內容包含部位命令值、逻辑性插口数据信号键入，在其中部位命令占有4个字节数（32位系统），逻辑性插口数据信号键入占有一个字节。逻辑性插口数据信号键入包含控制器也就能、校准等命令。在意见反馈报文格式中，包含伺服电机运作情况信息内容和常见故障信息内容，通讯时钟频率如图所示5。

图5 通信状态图

文中对于传统式的机械设备短轴印刷设备同歩自动控制系统，明确提出了以控制板为关键的计算机接口自动控制系统，以CAN计算机接口完成在控制板和伺服电机中间的通讯。此计划方案不但摆脱了传统式机械设备短轴操纵计划方案的各种各样机械设备元器件产生的缺陷，并且还具备同歩特性好、各伺服电机模块不相互之间影响、线性度高、维护保养便捷等优势。

这类方式完成同歩的特性取决于运用了CAN总线稳定性高、传送时间较短、抗干扰性强，和数据伺服电机的部位高精度、全闭环控制的优势。

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