专利名称：胶订机与配页机无轴同步传动控制系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种印刷后道装订设备，尤其涉及一种胶订机与配页机无轴同步传动控制系统及其控制方法。
背景技术：
在我国目前的印刷后道装订机械中，平装胶订机主机与配页机的联动通常采用机械轴联接，或应用伺服电机外加复杂的控制系统来实现电子总轴联接。机械总轴联接的优点是方便直观，无需设定就能保持前后位置的同步，但由于机械总轴的长度往往比较长，很难保证一条直线，因此运行时振动大、效率低。而应用伺服电机外加复杂的控制系统来实现电子总轴联接却因为成本高，调试技术难度系数大而很难在国内大规模地推广。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低、调试难度小的胶订机与配页机无轴同步传动控制系统及其控制方法。为达到上述目的，本发明一方面提供了一种胶订机与配页机无轴同步传动控制系统，包括第一脉冲编码器，用于获取胶订机机械传动总轴的旋转角度位置信号和速度信号；第二脉冲编码器，用于获取配页机机械传动总轴的旋转角度位置信号和速度信号；第一 PLC控制单元，用于同步接收当前所述胶订机机械传动总轴的旋转角度位置信号以及所述配页机机械传动总轴的旋转角度位置信号，将二者当前位置进行实时比较， 当胶订机的书夹子位置与配页机的送书链位置一致时，输出配页机启动指令；第二 PLC控制单元，用于在接收到所述配页机启动指令启动后，同步接收当前所述胶订机机械传动总轴的速度信号以及所述配页机机械传动总轴的速度信号，将二者当前速度进行实时比较获取速度差值，对所述速度差值进行PID调节输出同步调节信号，将所述同步调节信号进行数模转换后输出至所述配页机电动机的变频调速器，使所述配页机的速度动态跟踪所述胶订机的速度。本发明的胶订机与配页机无轴同步传动控制系统，所述第一脉冲编码器和所述第二脉冲编码器的型号为E6B2-CW，所述第一 PLC控制单元包括型号为DVP32EH00T2的PLC， 所述第二 PLC控制单元包括型号为FX2N-128MR的PLC。本发明的胶订机与配页机无轴同步传动控制系统，所述第二 PLC控制单元的逻辑开关在收到配页机启动指令后闭合，从而控制所述配页机的启动；进而所述第二 PLC控制单元内置的PID模块同步接收当前所述胶订机机械传动总轴的速度信号以及所述配页机机械传动总轴的速度信号，将二者当前速度进行实时比较获取速度差值，对所述速度差值进行PID调节输出同步调节信号；此后所述第二 PLC控制单元的D/A模块将所述同步调节信号进行数模转换；最后由所述第二 PLC控制单元的模拟量输出单元将模拟的同步调节信号输出至所述配页机电动机的变频调速器。本发明的胶订机与配页机无轴同步传动控制系统，所述模拟量输出单元的型号为 FX2N-2DA。本发明的胶订机与配页机无轴同步传动控制系统，所述第一脉冲编码器的A相、 B相、C相输出端分别对应与所述型号为DVP32EH00T2的PLC的端子X4、X5、X6以及所述型号为FX2N-128MR的PLC的端子X3、X4、X5相连；所述第二脉冲编码器的A相、B相、C相输出端分别对应与所述型号为DVP32EH00T2的PLC的端子X10、XII、X12以及所述型号为 FX2N-128MR的PLC的端子X0、XI、X2相连；所述型号为DVP32EH00T2的PLC的端子COM、 X14、X15、X16、Y34、Y35、Y36和Y37分别对应与所述型号为FX2N-128MR的PLC的型号为 FX2N-8ER 扩展模块的端子 COMl、Y0、Yl、Y2、X0、XI、X2 和 X3 相连。再一方面，本发明还提供了一种无轴同步传动控制方法，包括以下步骤第一脉冲编码器和第二脉冲编码器分别对应获取胶订机机械传动总轴的旋转角度位置信号和速度信号和配页机机械传动总轴的旋转角度位置信号和速度信号； 第一 PLC控制单元同步接收当前所述胶订机机械传动总轴的旋转角度位置信号以及所述配页机机械传动总轴的旋转角度位置信号，将二者当前位置进行实时比较，当胶订机的书夹子位置与配页机的送书链位置一致时，输出配页机启动指令；第二 PLC控制单元在接收到所述配页机启动指令启动后，同步接收当前所述胶订机机械传动总轴的速度信号以及所述配页机机械传动总轴的速度信号，将二者当前速度进行实时比较获取速度差值，对所述速度差值进行PID调节输出同步调节信号，将所述同步调节信号进行数模转换后输出至所述配页机电动机的变频调速器，使所述配页机的速度动态跟踪所述胶订机的速度。本发明的无轴同步传动控制方法，所述第一脉冲编码器和所述第二脉冲编码器的型号为E6B2-CW，所述第一 PLC控制单元包括型号为DVP32EH00T2的PLC，所述第二 PLC控制单元包括型号为FX2N-128MR的PLC。本发明的无轴同步传动控制方法，所述第二 PLC控制单元的逻辑开关在收到配页机启动指令后闭合，从而控制所述配页机的启动；进而所述第二PLC控制单元内置的PID模块同步接收当前所述胶订机机械传动总轴的速度信号以及所述配页机机械传动总轴的速度信号，将二者当前速度进行实时比较获取速度差值，对所述速度差值进行PID调节输出同步调节信号；此后所述第二 PLC控制单元的D/A模块将所述同步调节信号进行数模转换； 最后由所述第二 PLC控制单元的模拟量输出单元将模拟的同步调节信号输出至所述配页机电动机的变频调速器。本发明的无轴同步传动控制方法，所述模拟量输出单元的型号为FX2N-2DA。本发明的无轴同步传动控制方法，所述第一脉冲编码器的A相、B相、C相输出端分别对应与所述型号为DVP32EH00T2的PLC的端子X4、X5、X6以及所述型号为FX2N-128MR 的PLC的端子X3、X4、X5相连；所述第二脉冲编码器的A相、B相、C相输出端分别对应与所述型号为DVP32EH00T2的PLC的端子X10、X11、X12以及所述型号为FX2N-128MR的PLC的端子 X0、X1、X2 相连；所述型号为 DVP32EH00T2 的 PLC 的端子 C0M、X14、X15、X16、Y34、Y35、 Υ36和Υ37分别对应与所述型号为FX2N-128MR的PLC的型号为FX2N-8ER扩展模块的端子C0M1、Y0、Y1、Y2、X0、X1、X2 和 Χ3 相连。本发明的胶订机与配页机无轴同步传动控制系统包括第一脉冲编码器用于获取胶订机机械传动总轴的旋转角度位置信号和速度信号；第二脉冲编码器用于获取配页机机械传动总轴的旋转角度位置信 号和速度信号；第一 PLC控制单元用于同步接收当前胶订机机械传动总轴的旋转角度位置信号以及配页机机械传动总轴的旋转角度位置信号，将二者当前位置进行实时比较，当胶订机的书夹子位置与配页机的送书链位置一致时，输出配页机启动指令；第二 PLC控制单元用于在接收到配页机启动指令启动后，同步接收当前胶订机机械传动总轴的速度信号以及配页机机械传动总轴的速度信号，将二者当前速度进行实时比较获取速度差值，对速度差值进行PID调节输出同步调节信号，将同步调节信号进行数模转换后输出至配页机电动机的变频调速器，使配页机的速度动态跟踪胶订机的速度， 从而实现了胶订机与配页机的无轴同步传动，因此，与现有机械总轴技术方案相比，由于没有机械轴联接，因此运行时振动小、噪音低、联接容易调试方便，而与现有的伺服驱动的电子总轴技术方案相比，其成本低廉、结构简单。
图1为本发明一个实施例的胶订机与配页机无轴同步传动控制系统的结构框图；图2为图1中胶订机与配页机无轴同步传动控制系统的主电路原理图；图3为图1中胶订机与配页机无轴同步传动控制系统的无轴同步传动控制方法流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
进行详细描述参考图1所示，本实施例的胶订机与配页机无轴同步传动控制系统包括型号为 E6B2-CW的第一脉冲编码器用于获取胶订机机械传动总轴的旋转角度位置信号和速度信号；型号为E6B2-CW的第二脉冲编码器用于获取配页机机械传动总轴的旋转角度位置信号和速度信号；第一 PLC控制单元用于同步接收当前胶订机机械传动总轴的旋转角度位置信号以及配页机机械传动总轴的旋转角度位置信号，将二者当前位置进行实时比较，当胶订机的书夹子位置与配页机的送书链位置一致时，输出配页机启动指令，该第一 PLC控制单元主要包括型号为DVP32EH00T2的PLC ；第二 PLC控制单元用于在接收到配页机启动指令启动后，同步接收当前胶订机机械传动总轴的速度信号以及配页机机械传动总轴的速度信号，将二者当前速度进行实时比较获取速度差值，对速度差值进行PID调节输出同步调节信号，将同步调节信号进行数模转换后输出至配页机电动机的变频调速器，使配页机的速度动态跟踪胶订机的速度，从而实现胶订机与配页机的无轴同步传动，该第二 PLC控制单元主要包括型号为FX2N-128MR的PLC。其中，第二 PLC控制单元的逻辑开关在收到配页机启动指令后闭合，从而控制配页机的启动；进而第二 PLC控制单元内置的PID模块同步接收当前胶订机机械传动总轴的速度信号以及配页机机械传动总轴的速度信号，将二者当前速度进行实时比较获取速度差值，对速度差值进行PID调节输出同步调节信号；此后第二 PLC控制单元的D/A模块将同步调节信号进行数模转换；最后由第二 PLC控制单元的型号为FX2N-2DA的模拟量输出单元将模拟的同步调节信号输出至配页机电动机的变频调速器。结合图2所示，第一脉冲编码器的A相、B相、C相输出端分别对应与型号为 DVP32EH00T2 的 PLC 的端子 X4、X5、X6 以及型号为 FX2N-128MR 的 PLC 的端子 X3、X4、X5 相连；第二脉冲编码器的A相、B相、C相输出端分别对应与型号为DVP32EH00T2的PLC的端子 X10、XII、X12 以及型号为 FX2N-128MR 的 PLC 的端子 X0、XI、X2 相连；型号为 DVP32EH00T2 的 PLC 的端子 COM、X14、X15、X16、Y34、Y35、Y36 和 Y37 分别对应与型号为 FX2N-128MR 的 PLC的型号为FX2N-8ER扩展模块的端子COMl、Y0、Yl、Y2、X0、XI、X2和X3相连。参考图3 所示，本实施例的胶订机与配页机无轴同步传动控制系统的无轴同步传动控制方法包括以下步骤步骤Si，在第一脉冲编码器和第二脉冲编码器分别对应获取胶订机机械传动总轴的旋转角度位置信号和速度信号和配页机机械传动总轴的旋转角度位置信号和速度信号的情况下，第一 PLC控制单元同步接收当前胶订机机械传动总轴的旋转角度位置信号以及配页机机械传动总轴的旋转角度位置信号。步骤S2，第一 PLC控制单元将二者当前位置进行实时比较，判断二者当前位置是否同步，如果不同步则跳转执行测步骤Si，否则执行步骤S3。步骤S3，当胶订机的书夹子位置与配页机的送书链位置一致时，第一 PLC控制单元输出配页机启动指令至第二 PLC控制单元。步骤S4,第二 PLC控制单元在接收到配页机启动指令启动后，同步接收当前胶订机机械传动总轴的速度信号以及配页机机械传动总轴的速度信号，并将二者当前速度进行实时比较获取速度差值。步骤S5，第二 PLC控制单元对该速度差值进行PID调节，从而输出待补偿的同步调节信号。由于PID调节是自动控制领域非常成熟的技术，本文在此就不必细说如何进行 PID调节的。步骤S6，第二 PLC控制单元的D/A模块将同步调节信号进行数模转换，使同步调节信号转变成配页机电动机的变频调速器可识别的模拟量。步骤S7，第二 PLC控制单元通过其模拟量输出单元将模拟的同步调节信号输出至配页机电动机的变频调速器。步骤S8，配页机电动机的变频调速器输出对应的控制信号至配页机电动机，从而使配页机的速度动态跟踪胶订机的速度，从而完成无轴同步传动控制。以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
权利要求
1.一种胶订机与配页机无轴同步传动控制系统，其特征在于，包括第一脉冲编码器，用于获取胶订机机械传动总轴的旋转角度位置信号和速度信号；第二脉冲编码器，用于获取配页机机械传动总轴的旋转角度位置信号和速度信号；第一 PLC控制单元，用于同步接收当前所述胶订机机械传动总轴的旋转角度位置信号以及所述配页机机械传动总轴的旋转角度位置信号，将二者当前位置进行实时比较，当胶订机的书夹子位置与配页机的送书链位置一致时，输出配页机启动指令；第二 PLC控制单元，用于在接收到所述配页机启动指令启动后，同步接收当前所述胶订机机械传动总轴的速度信号以及所述配页机机械传动总轴的速度信号，将二者当前速度进行实时比较获取速度差值，对所述速度差值进行PID调节输出同步调节信号，将所述同步调节信号进行数模转换后输出至所述配页机电动机的变频调速器，使所述配页机的速度动态跟踪所述胶订机的速度。
2.根据权利要求1所述的胶订机与配页机无轴同步传动控制系统，其特征在于，所述第一脉冲编码器和所述第二脉冲编码器的型号为E6B2-CW，所述第一 PLC控制单元包括型号为DVP32EH00T2的PLC，所述第二 PLC控制单元包括型号为FX2N-128MR的PLC。
3.根据权利要求2所述的胶订机与配页机无轴同步传动控制系统，其特征在于，所述第二 PLC控制单元的逻辑开关在收到配页机启动指令后闭合，从而控制所述配页机的启动；进而所述第二 PLC控制单元内置的PID模块同步接收当前所述胶订机机械传动总轴的速度信号以及所述配页机机械传动总轴的速度信号，将二者当前速度进行实时比较获取速度差值，对所述速度差值进行PID调节输出同步调节信号；此后所述第二 PLC控制单元的 D/A模块将所述同步调节信号进行数模转换；最后由所述第二 PLC控制单元的模拟量输出单元将模拟的同步调节信号输出至所述配页机电动机的变频调速器。
4.根据权利要求3所述的胶订机与配页机无轴同步传动控制系统，其特征在于，所述模拟量输出单元的型号为FX2N-2DA。
5.根据权利要求4所述的胶订机与配页机无轴同步传动控制系统，其特征在于，所述第一脉冲编码器的A相、B相、C相输出端分别对应与所述型号为DVP32EH00T2的PLC的端子X4、X5、X6以及所述型号为FX2N-128MR的PLC的端子X3、X4、X5相连；所述第二脉冲编码器的A相、B相、C相输出端分别对应与所述型号为DVP32EH00T2的PLC的端子X10、X11、 X12以及所述型号为FX2N-128MR的PLC的端子X0、XI、X2相连；所述型号为DVP32EH00T2 的PLC的端子C0M、X14、X15、X16、Y34、Y35、Y36和Y37分别对应与所述型号为FX2N-128MR 的PLC的型号为FX2N-8ER扩展模块的端子COMl、YO、Yl、Y2、X0、XI、X2和X3相连。
6.一种权利要求1所述胶订机与配页机无轴同步传动控制系统的无轴同步传动控制方法，其特征在于，包括以下步骤第一脉冲编码器和第二脉冲编码器分别对应获取胶订机机械传动总轴的旋转角度位置信号和速度信号和配页机机械传动总轴的旋转角度位置信号和速度信号；第一 PLC控制单元同步接收当前所述胶订机机械传动总轴的旋转角度位置信号以及所述配页机机械传动总轴的旋转角度位置信号，将二者当前位置进行实时比较，当胶订机的书夹子位置与配页机的送书链位置一致时，输出配页机启动指令；第二 PLC控制单元在接收到所述配页机启动指令启动后，同步接收当前所述胶订机机械传动总轴的速度信号以及所述配页机机械传动总轴的速度信号，将二者当前速度进行实时比较获取速度差值，对所述速度差值进行PID调节输出同步调节信号，将所述同步调节信号进行数模转换后输出至所述配页机电动机的变频调速器，使所述配页机的速度动态跟踪所述胶订机的速度。
7.根据权利要求6所述的无轴同步传动控制方法，其特征在于，所述第一脉冲编码器和所述第二脉冲编码器的型号为E6B2-CW，所述第一 PLC控制单元包括型号为DVP32EH00T2 的PLC，所述第二 PLC控制单元包括型号为FX2N-128MR的PLC。
8.根据权利要求7所述的无轴同步传动控制方法，其特征在于，所述第二PLC控制单元的逻辑开关在收到配页机启动指令后闭合，从而控制所述配页机的启动；进而所述第二 PLC控制单元内置的PID模块同步接收当前所述胶订机机械传动总轴的速度信号以及所述配页机机械传动总轴的速度信号，将二者当前速度进行实时比较获取速度差值，对所述速度差值进行PID调节输出同步调节信号；此后所述第二 PLC控制单元的D/A模块将所述同步调节信号进行数模转换；最后由所述第二 PLC控制单元的模拟量输出单元将模拟的同步调节信号输出至所述配页机电动机的变频调速器。
9.根据权利要求8所述的无轴同步传动控制方法，其特征在于，所述模拟量输出单元的型号为FX2N-2DA。
10.根据权利要求9所述的无轴同步传动控制方法，其特征在于，所述第一脉冲编码器的A相、B相、C相输出端分别对应与所述型号为DVP32EH00T2的PLC的端子X4、X5、X6以及所述型号为FX2N-128MR的PLC的端子X3、X4、X5相连；所述第二脉冲编码器的A相、B 相、C相输出端分别对应与所述型号为DVP32EH00T2的PLC的端子X10、XII、X12以及所述型号为FX2N-128MR的PLC的端子X0、X1、X2相连；所述型号为DVP32EH00T2的PLC的端子 COM、X14、X15、X16、Y34、Y35、Y36和Y37分别对应与所述型号为FX2N-128MR的PLC的型号为FX2N-8ER扩展模块的端子COMl、Y0、Yl、Y2、X0、XI、X2和X3相连。
全文摘要
本发明公开了一种胶订机与配页机无轴同步传动控制系统及其控制方法，该系统包括第一脉冲编码器用于获取胶订机的位置信号和速度信号；第二脉冲编码器用于获取配页机的位置信号和速度信号；第一PLC控制单元用于同步接收当前胶订机的位置信号以及配页机的位置信号，将二者当前位置进行实时比较，当胶订机的书夹子位置与配页机的送书链位置一致时，输出配页机启动指令；第二PLC控制单元用于在启动后同步接收当前胶订机的速度信号以及配页机的速度信号，将二者当前速度进行实时比较获取速度差值，对速度差值进行PID调节输出同步调节信号，将同步调节信号进行数模转换后输出至配页机电动机的变频调速器，低成本实现无轴同步传动，调试难度小。
文档编号B42C1/12GK102303466SQ20111023058
公开日2012年1月4日 申请日期2011年8月11日 优先权日2011年8月11日
发明者傅志平, 孟祥富, 汪元林 申请人:淮南光华光神机械电子有限公司