B&R Logo
  • Strona www
  • Numer modelu
  • Numer seryjny
Login
Zalogowany jako UżytkownikWyloguj się
Ładowanie...
Polski

Please choose your country:

Imponująca precyzja

- Stefan Hensel

Aby zaspokoić wciąż rosnący apetyt rynku na wydajność produkcji, prędkość pras drukarskich musi być coraz większa. Niestety wraz ze zwiększeniem prędkości pojawia się problem nieproporcjonalnego wzrostu drgań. Aby skompensować te zakłócenia – i umożliwić nawet najszybszym prasom drukowanie w jakości bez zarzutu – firma B&R opracowała szereg zaawansowanych funkcji kontroli.

Poziom jakości, jaki może osiągnąć prasa fleksograficzna w dużym stopniu zależy od tego jak dobrze może zsynchronizować rolę na cylindrze tłoczącym z płytą na cylindrze drukującym. Bardzo precyzyjne ustalenie położenia przy wałku dociskowym ma kluczowe znaczenie. "Tradycyjna prasa jest dość sztywnym systemem, więc sygnał z enkodera silnika wystarczy do sterowania procesem drukowania," wyjaśnia Dr. Engelbert Grünbacher, szef zespołu B&R tworzącego wbudowane oprogramowanie sterujące.

Coraz więcej współczesnych pras drukarskich charakteryzuje się usprawnioną konstrukcją mechaniczną, która wykorzystuje lekkie materiały . Powstała elastyczność tych systemów oznacza, że w trakcie pracy urządzenia silnik nie znajduje się idealnie w jednej linii z pozycją docelową przy wałku dociskowym. Zakłócenia i drgania mogą również mieć silniejszy wpływ na jakość obrazu.

Aby ograniczyć wpływ tych źródeł błędów, serwonapędy B&R posiadają nową funkcję wysokoprecyzyjnego sterowania ruchem. "To rozwiązanie łączy w sobie trzy kluczowe technologie: czujniki wirtualne, sterowanie oparte na modelu i prewencję zakłóceń," wyjaśnia Grünbacher. Każdą z tych funkcji można wdrożyć i skonfigurować niezależnie od pozostałych. Najnowszy serwonapęd B&R, ACOPOS P3, doskonale nadaje się do wysokoprecyzyjnego sterowania ruchem. Szybki czas próbkowania wynoszący 50 mikrosekund zapewnia skuteczne wykonywanie funkcji kontrolnych.

Gdy proces jest dynamiczny, a ustalenie położenia ma krytyczne znaczenie, potrzebny jest system sterowania ruchem o wyjątkowo dużej prędkości i wysokim stopniu precyzji. Dzięki szybkim czasom próbkowania równym 50 mikrosekund, serwonapęd ACOPOS P3 od B&R doskonale nadaje się do zaawansowanych funkcji kontroli takich jak wysokoprecyzyjne sterowanie ruchem.

printing cylinder DE
Poziom jakości, jaki może osiągnąć prasa fleksograficzna w dużym stopniu zależy od tego jak dobrze może zsynchronizować rolę na cylindrze tłoczącym z płytą na cylindrze drukującym.

Aktywne zapobieganie zakłóceniom

Ponieważ płyta drukarska nie pokrywa całego cylindra drukującego, powstała szczelina powoduje stały zakłócający moment obrotowy, a w jego wyniku powstaje błąd położenia (opóźnienie). Nawet sam profil drukarski powoduje pewien moment zakłócający. "Dostrojenie parametrów napędu może zminimalizować ten błąd położenia, ale nie może całkowicie zapobiec występowaniu zakłóceń," mówi Grünbacher.

Wszystkie serwonapędy ACOPOS P3 i ACOPOSmulti firmy B&R posiadają funkcję sterowania powtarzalnego, która jest adaptacyjną, zapobiegawczą metodą tłumienia okresowych lub stałych zakłóceń. Po pomiarach i analizie zakłóceń napęd jest w stanie wyrównać moment obrotowy silnika.

Taka kompensacja jest automatyczna i minimalizuje błąd położenia bez pracochłonnego dostrajania parametrów lub obliczeń matematycznych. Jej wynikiem jest poprawa stabilności prędkości i jakości druku.

Grünbacher-Engelbert-motion-software-BnR

"Wysokoprecyzyjne sterowanie ruchem to klucz do uzyskania idealnej jakości druku w przypadku współczesnych pras szybkoobrotowych." Dr. Engelbert Grünbacher, Lider Zespołu tworzącego wbudowane oprogramowanie sterujące, B&R

Wirtualny pomiar położenia docelowego

W celu wytłumienia okresowych zakłóceń trzeba móc ustalić położenie docelowe w wysokiej rozdzielczości. Elastyczny system mechaniczny wymagał zastosowania dodatkowego czujnika. Jednak dzięki wirtualnym czujnikom pojawiły się nowe możliwości.

Wirtualne czujniki wykorzystują łatwe do pomiaru zmienne systemowe oraz model systemu do obliczenia wartości pozostałych zmiennych, których pomiar jest trudniejszy. "Aby przybliżyć zachowanie cylindra drukującego z napędem bezpośrednim, możemy zastosować prosty układ dwumasowy," wyjaśnia Grünbacher. "Silnik i cylinder drukujący połączone są wałem. Na potrzeby naszych obliczeń przyjmujemy, że ten wał jest elastyczny i bezmasowy. Wał generuje moment obrotowy proporcjonalny do kąta obrotu."

Prędkość i położenie silnika są łatwe do zmierzenia. Znany jest też moment obrotowy silnika. Jeżeli wykorzystamy te znane wartości do obliczenia trudnej do zmierzenia prędkości i pozycji obciążenia, uzyskujemy wirtualny czujnik pozycji obciążenia.

Wysokodynamiczne sterowanie napędem

Dzięki wirtualnemu czujnikowi możemy ustalić pozycję docelową bez faktycznego dokonywania jej pomiaru, a wyniki możemy wykorzystać do tłumienia okresowych i stałych zakłóceń. Dotyczy to wyłącznie procesów quasi-stacjonarnych. Często branża poligraficzna stawia niezwykle dynamiczne wymagania w odniesieniu do systemów napędowych. "Tu na scenę wkracza sterowanie oparte na modelu." stwierdza Grünbacher.

Wysokodynamiczne rozwiązanie do sterowania elastycznymi systemami składa się z opartych na modelu elementów sterowania kompensacyjnego i sterowania ze sprzężeniem zwrotnym. W zależności od zastosowania elementy te można wykorzystywać osobno lub w połączeniu. Oparta na modelu pętla sterująca jest wbudowana w standardową strukturę sterowania kaskadowego.

model predictive control
Elementy sterowania kompensacyjnego i ze sprzężeniem zwrotnym w opartej na modelu pętli sterującej są wbudowane w standardową strukturę sterowania kaskadowego.

Oparty na modelu sterownik ze sprzężeniem zwrotnym obejmuje wirtualny czujnik i kontroler stanu. Kontroler stanu odpowiada za stan całego systemu – w tym położenia silnika, prędkości silnika, pozycji obciążenia i prędkości ładunku – co umożliwia wykrywanie i aktywne tłumienie drgań skrętnych. To znacznie ogranicza tendencję systemów elastycznych do drgań. "Minimalizowany jest niekorzystny wpływ momentu zakłócającego," mówi Grünbacher.

model predictive control lag error
Sterowanie oparte na modelu znacznie ogranicza tendencję systemów elastycznych do drgań.

Zapobieganie drganiom

Drgania mogą powstawać nie tylko w wyniku zakłóceń na powierzchni cylindra, ale także w wyniku szybkich zmian ustalonego położenia. Modelowy sterownik predykcyjny i tutaj może zapewnić istotne usprawnienia. W oparciu o model matematyczny moment obrotowy silnika można wyregulować tak, żeby pozycja docelowa była zgodna z ustalonym położeniem bez przekroczeń. Pożądane zachowanie osiąga się dzięki doskonałej dynamice. Kompleksowy zakres funkcji wysokoprecyzyjnego sterowania ruchem dostępnych w przypadku serwonapędów ACOPOS P3 i ACOPOSmulti firmy B&R zapewnia wszystkie narzędzia do maksymalizacji wydajności, nawet w elastycznych układach mechanicznych. W przypadku prasy drukarskiej oznacza to wyższą wydajność w połączeniu z optymalną jakością druku.

Pobierz artykuł jako PDF:

Precision makes a great impression.pdf

'

Zgoda na wykorzystywanie materiałów marketingowych

\

Wykorzystanie zdjęć

\

Materiały graficzne zamieszczone w informacjach prasowych można wykorzystywać jedynie do celów redakcyjnych. Powyższe oznacza, że materiały graficzne zamieszczone w informacji prasowej nie mogą być wykorzystywane w szczególności w żadnych materiałach reklamowych lub promocyjnych oraz materiałach sponsorowanych bez zawarcia stosownej umowy licencyjnej z B&R. Wszystkie prawa autorskie majątkowe należą do firmy B&R. Należy mieć na uwadze, iż prawa autorskie do niektórych materiałów graficznych należą do podmiotów trzecich. Firma B&R nie może zapewnić, iż materiały graficzne podmiotów trzecich będą udostępniane nieodpłatnie. W celu wykorzystania materiałów graficznych do celów redakcyjnych koniecznym jest wskazanie, iż źródłem ich pochodzenia jest „B&R”. Powyższe dotyczy także wprowadzania zmian do materiałów graficznych, ich powielania, drukowania, udostępniania, publikowania lub cyfrowego przetworzenia dla celów redakcyjnych. Nie pobieramy opłat za drukowanie i publikowanie materiałów graficznych, do których prawa autorskie należą do B&R.

\

Wykorzystanie treści

\

© Prawa autorskie B&R. Wszystkie prawa zastrzeżone. Ten tekst jest utworem w rozumieniu ustawy o prawie autorskim i prawach pokrewnych i pozostaje pod ochroną prawną . Ochronie podlega również własność intelektualna, która obejmuję patenty, znaki towarowe i prawa autorskie.

\

Materiał, który jest tu udostępniony może być wykorzystany jedynie do celów redakcyjnych. Zawartość nie może być w szczególności kopiowana, rozpowszechniana, zmieniana, utrwalana, udostępniana publicznie lub przekazywana podmiotom trzecim do celów komercyjnych.

\

Prosimy o przesłanie kopii każdej publikacji prasowej, w której zostały wykorzystane materiały B&R. W przypadku stworzenia materiału video lub wykorzystania materiałów w mediach cyfrowych prosimy o powiadomienie nas o tym.

\

B&R Automatyka Przemysłowa Sp. z o.o.
\ Marketing
\ Ul. Strzeszyńska 33
\ 60-479 Poznań
\ office.pl@br-automation.com

';
Share
Nasza strona internetowa używa plików cookies (tzw. ciasteczka) w celach statystycznych, reklamowych oraz funkcjonalnych. Dzięki nim możemy indywidualnie dostosować stronę do twoich potrzeb. Każdy użytkownik może zaakceptować pliki cookies albo ma możliwość wyłączenia ich w przeglądarce, dzięki czemu nie będą zbierane żadne informacje. Więcej informacji znajdziesz w Polityce Prywatności.