★ 基于大功率伺服系統(tǒng)的位置隨動(dòng)控制
★ 方便的參數(shù)設(shè)置
★ 高動(dòng)態(tài)響應(yīng)，能適應(yīng)線速度變化，保證切斷尺寸精度
★ 勻加速、勻減速運(yùn)動(dòng)，最大限度地減小機(jī)械沖擊

1. 系統(tǒng)的基本配置：
★ 2L-601運(yùn)動(dòng)控制卡的硬件
★ 裝有 Windows 95, 98, NT, 2000 or XP 操作系統(tǒng)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)
★ NAS系列交流伺服系統(tǒng)（包括永磁交流伺服電機(jī)及伺服驅(qū)動(dòng)器，用于刀輥控制）
★ 大功率制動(dòng)電阻（根據(jù)慣量和工作速度適當(dāng)選取）

2. 硬件基本功能說明
2.1. 2L-601運(yùn)動(dòng)控制卡的硬件
2L-601型運(yùn)動(dòng)卡適用于輪轉(zhuǎn)式定長切斷系統(tǒng)。它針對輪轉(zhuǎn)式定長切斷系統(tǒng)的特定需求，以最大的精度、最高效率、最小機(jī)械沖擊為目標(biāo)而設(shè)計(jì)。超短的控制周期和高品質(zhì)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線保證了整機(jī)的杰出指標(biāo)。


2.2. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)
系統(tǒng)的人機(jī)界面、執(zhí)行軟件、操作定單數(shù)據(jù)庫均安裝在一臺(tái)現(xiàn)場工業(yè)計(jì)算機(jī)（配置可自行選擇），取代了傳統(tǒng)方案中的觸摸屏等部件。
2.3. NAS系列交流伺服系統(tǒng)




NAS系列交流伺服系統(tǒng)是基于永磁同步交流伺服電機(jī)及全數(shù)字式交流伺服驅(qū)動(dòng)器的現(xiàn)代執(zhí)行機(jī)構(gòu)，具有體積小、慣量小、響應(yīng)速度快、過載能力強(qiáng)、使用參數(shù)調(diào)試方便等特點(diǎn)。該系列伺服系統(tǒng)擁有如下專利技術(shù)
磁場自同步控制技術(shù)（發(fā)明專利2004100226108），電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制線性、快捷
虛地穩(wěn)零技術(shù)（發(fā)明專利2004100217560）控制下的三相對稱純正弦電流，電機(jī)氣隙磁場行波呈純圓形，電機(jī)轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)
定轉(zhuǎn)子磁場最佳電角度控制及矩角特性非線性校正技術(shù)（發(fā)明專利2004100217556），轉(zhuǎn)矩系數(shù)最大，效率最高
磁阻應(yīng)力自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)（發(fā)明專利2004100217537），轉(zhuǎn)矩平滑控制
新型永磁同步電機(jī)（實(shí)用新型200520034006.7,200520034005.2）電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)更小

3. 工作原理
如果以恒定的速度工作，當(dāng)剪切過程中需要刀輥的線速度和生產(chǎn)線速度同步的時(shí)候，系統(tǒng)只能剪切周長的長度（通常恒定的旋轉(zhuǎn)速度）。要改變剪切長度時(shí)只能更換不同直徑的刀輥。
2L-601型控制卡控制刀輥電機(jī)在剪切過程中與主線速度保持完全同步，而在剪切區(qū)域以外，則以另外的速度運(yùn)行（不需要同步）。刀輥旋轉(zhuǎn)一圈過程中，有兩個(gè)速度區(qū)域：“同步區(qū)域”（可設(shè)定同步區(qū)域大小）和“非同步區(qū)域”（追趕區(qū)或等待區(qū)）。當(dāng)用戶輸入給定一個(gè)剪切長度，刀輥會(huì)按處理器計(jì)算出來的速度曲線運(yùn)行。在處理非同步區(qū)域的速度時(shí)，控制卡會(huì)根據(jù)當(dāng)前線速度和剪切長度計(jì)算出一個(gè)物理上可行的最小的加減速和轉(zhuǎn)矩。
為減小對機(jī)械部件的沖擊和磨損，所有的速度轉(zhuǎn)換都采用勻加速度曲線形式。當(dāng)剪切長度小于切輪周長時(shí)，非同步區(qū)域的速度將會(huì)高于同步區(qū)域的速度。反之，則以低于同步區(qū)域的速度運(yùn)行，在這期間，速度甚至可能降到零。以下是不同切長情況下的刀輥伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)速度曲線：
當(dāng)切斷長度正好等于刀輥旋轉(zhuǎn)一周的刀尖軌跡長時(shí)：


當(dāng)切長小于刀輥旋轉(zhuǎn)一周的刀尖軌跡長時(shí)：


當(dāng)切長稍大于刀輥旋轉(zhuǎn)一周的刀尖軌跡長時(shí)：


當(dāng)切長遠(yuǎn)大于刀輥旋轉(zhuǎn)一周的刀尖軌跡長時(shí)：



4. 交流伺服系統(tǒng)選型


系統(tǒng)工作在極限最短尺（300毫米）和極限最長尺（10米）切斷狀態(tài)的大部分區(qū)間內(nèi)，電機(jī)在刀輥每旋轉(zhuǎn)一周的行程內(nèi)需要完成一次加減速，所以電機(jī)始終工作在短時(shí)重載狀態(tài)，即在加速過程中正向出力重載，減速過程中反向出力重載。而在速度跟蹤段屬于輕載。由于NAS系列交流永磁同步電機(jī)有很強(qiáng)的過載能力，比如連續(xù)功率17KW的電機(jī)，在30分鐘過載的工作狀況下（S2工作制），電機(jī)功率可達(dá)23.8KW，在5分鐘過載的工作狀況下（S2工作制），電機(jī)功率可達(dá)34KW。因而在瓦楞紙輪轉(zhuǎn)定長切斷機(jī)上按常規(guī)選取異步電機(jī)的扭矩來選擇同步伺服電機(jī)無疑是過于保守了，原因有二：
1. 永磁同步伺服電機(jī)體積細(xì)長，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是同功率異步電機(jī)的1/2左右，同樣的扭矩輸出，加速度更大，有助于提高生產(chǎn)線的速度，同時(shí)降低了制動(dòng)能量的消耗，降低了對制動(dòng)電阻功率的需求，節(jié)省了能量。
2. 永磁同步伺服電機(jī)在2倍的力矩過載時(shí)只須通入2倍的過載電流，而異步電機(jī)必須在5-7倍的電流下才能實(shí)際輸出2倍的力矩，相比之下，電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器相對減小了
通常在選擇永磁同步伺服電機(jī)時(shí)，可比異步電機(jī)小一個(gè)規(guī)格，即按照上表中的S2（30min）列的功率確定型號。
例如：幅寬2米，刀輥直徑240mm，電機(jī)到刀輥減速比為3：1的機(jī)構(gòu)，選擇的電機(jī)型號為230N17K4-15MN1，驅(qū)動(dòng)器型號為NAS4C1100M