一.前言 　　圓網(wǎng)印花機是紡織印染行業(yè)中印花生產(chǎn)的主要設備，按圓網(wǎng)傳動方式可以分為機械式整體傳動圓網(wǎng)印花機和獨立傳動圓網(wǎng)印花機兩種，本文介紹的是基于Kinco伺服的獨立傳動式圓網(wǎng)印花機中的網(wǎng)頭部分同步控制方案。 　　圓網(wǎng)印花機通常由進布單元、印花單元、烘房單元和落布單元組成，其中的印花單元是整個設備的核心部分，本文主要介紹kinco伺服系統(tǒng)在印花單元的應用。 　　Kinco伺服采用德國Jat公司技術，Jat公司在德國擁有近20年的伺服研發(fā)、生產(chǎn)和應用經(jīng)驗。 　　設備外形圖： 二.設備工藝介紹 　　待印染的白坯布通過進布單元被傳遞到導帶上，由于導帶表面事先涂有一層專用膠水，用于坯布可以緊密的和導帶接觸，不會產(chǎn)生相對運動，和導帶緊密接觸的坯布隨著導帶的運動，通過各個印花單圓，由印花單元上的絲網(wǎng)（雕刻有圖案、染料通過絲網(wǎng)內(nèi)圓隨著網(wǎng)頭的轉(zhuǎn)動滲透在坯布上，從而形成1種顏色的圖案，不同的印花單元上的絲網(wǎng)圖案形成不同的顏色的圖案，為了確保各個顏色的圖案最終形成一幅完整的圖形，各個絲網(wǎng)之間的相位必須確保恒定，也就是說，要實現(xiàn)高質(zhì)量、自動化的印花生產(chǎn)，圓網(wǎng)與導帶及各圓網(wǎng)間在連續(xù)、高速運行時，必須實現(xiàn)高精度的同步控制，各個圓網(wǎng)的線速度與印花導帶線速度必須確保同步，否則會產(chǎn)生斷布、斷網(wǎng)或“錯花”事故，影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。 　　圓網(wǎng)印花工作原理如下圖： 　　1#圓網(wǎng)印S1區(qū)域，只印黑色。 　　2#圓網(wǎng)印S2區(qū)域，將紅色套在空白處。 　　3#圓網(wǎng)印S3區(qū)域，將藍色套在空白處。 　　最終印出有多種顏色的圖案。 　　要保證良好的印花效果就要求印花網(wǎng)頭和印花導帶保持高度的同步。 [align=center] 印花網(wǎng)頭[/align] 三.Kinco伺服控制工藝 　　如果要實現(xiàn)印花網(wǎng)頭和導帶之間的高度同步，必須實現(xiàn)： 　　1.同步功能 　　只有圓網(wǎng)和導帶之間的相位角保持恒定，才可以確保圖案不錯位。Kinco伺服具有的主從模式（-4模式），可以在保證速度同步的同時保證位置同步。令各輥之間的相位始終保持一致。主從模式下，通過動態(tài)調(diào)整驅(qū)動器內(nèi)電子齒輪比參數(shù)，達到消除齒輪傳動時齒輪間隙的作用，極大的方便了系統(tǒng)的調(diào)試并確保了印布的精度。 　　2.高速響應 　　系統(tǒng)不但要實現(xiàn)勻速下的印花效果，還要保證在主動輥加減速時的印花效果。在主動輥（導帶）加減速時導帶的速度速度變化較大，Kinco伺服1KHz的位置環(huán)采樣頻率可以確保驅(qū)動器在1ms內(nèi)對主編碼器的速度變化進行調(diào)整，而且，采集導帶位置和速度的編碼器信號是通過級聯(lián)的方式傳遞到各個網(wǎng)頭驅(qū)動器，信號在0.1us內(nèi)可以傳遞到多達32個軸，從而確保了主軸信號無損傳遞。 　　Kinco伺服驅(qū)動器的Master Encoder和Encoder Out接口，前者用于接收外部的高速脈沖信號（響應頻率高達2MHz），后者直接將接收到的脈沖信號傳遞給下一級的驅(qū)動器。這種級聯(lián)的方式，不會因為中間任何一臺驅(qū)動器受到干擾或出現(xiàn)故障而影響導后面圓網(wǎng)的運動，而且，這種方式下，各個圓網(wǎng)（從軸）跟隨的主軸信號是相同的，如果某個圓網(wǎng)的相位角產(chǎn)生誤差后不會被傳遞給后面的圓網(wǎng)。 　　除上述功能需求外，圓網(wǎng)印花機還需要具備手動調(diào)整各個圓網(wǎng)單元的相位角，每個圓網(wǎng)控制單元有4個按鈕，快進、慢進、快退、慢退，分別控制對應的圓網(wǎng)相位角的快速超前、慢速超前、快速退后、慢速退后，調(diào)整完成后，圓網(wǎng)依然要保持原有的速度比跟隨導帶運動。Kinco伺服自帶8個數(shù)字輸入口，可以將這4個按鈕輸入直接接入到4個數(shù)字輸入口（分別調(diào)用4個內(nèi)部子程序），而無需通過PLC，從而大大節(jié)省了上位機的編程和控制難度，當然，Kinco伺服具有的相位角動態(tài)糾偏功能使得這個要求實現(xiàn)成為可能。 四.Kinco伺服解決方案 　　電氣結(jié)構圖 　　配置表： 　　其他說明： 　　1. PLC性能要求，本方案可以采用的PLC有Kinco K3系列PLC或三菱FX2N或其他品牌PLC，要求支持RS232/RS485兩個通訊串口，一個和變頻器（控制導帶）通訊，一個和HMI通訊，由于同步控制功能完全置入驅(qū)動器內(nèi)實現(xiàn)，極大的降低了對控制器處理運動控制的要求，本方案中控制器主要實現(xiàn)的是整個設備的IO邏輯控制及對非網(wǎng)頭部分電機的控制，而網(wǎng)頭部分電機的同步控制全部由驅(qū)動器內(nèi)置的同步功能完成。 　　2. 編碼器：采集導帶的位置和速度信號，要求分辯率較高，編碼器的分辯率需要按導帶主軸的直徑等參數(shù)計算（和編碼器輪與導帶從動軸之間的傳動比有關），編碼器信號直接連接到各個網(wǎng)頭驅(qū)動器。 　　3.除Kinco伺服的主從跟隨功能外，在該方案中還利用了Kinco伺服的內(nèi)部編程功能，實現(xiàn)了各個網(wǎng)頭的聯(lián)動、獨立控制、手動快進、快退、慢進、慢退、網(wǎng)頭自轉(zhuǎn)、導帶起動前重新定位到停止前相位角等功能，由于系統(tǒng)的核心功能由Kinco伺服的內(nèi)部編程、主從控制、自帶IO口等功能來實現(xiàn)，除網(wǎng)頭控制外，導帶、磁缸、進布、出布等控制全部由PLC承擔。 五.總結(jié) 　　相比較目前市場上主流的采用同步控制器或?qū)Ｓ眠\動控制器的方案，本方案采用的Kinco伺服的主從功能極大的節(jié)省了對控制器的運動控制要求，在控制網(wǎng)頭同步相位過程中，由于沒有控制器的參與，也節(jié)省了采用控制器時處理同步信號所花費的時間，確保了網(wǎng)頭伺服電機的高動態(tài)響應。 　　Kinco伺服提供的圓網(wǎng)印花機傳動部分解決方案目前在多家公司得到了成功應用，分別實現(xiàn)了12色和9色套印，速度達到60m/min，精度<±0.1mm。