丹佛斯同步卡在灌裝封口組合機的位置同步應用
一、 概述
灌裝封口組合機使用傳統的機械同步控制，其精度和可調性比較差，設備往往使用了多年之后就會出現機械誤差問題，調整和維修起來比較耗時費神；而伺服系統復雜且成本較高，只限于小功率使用，基本上 OEM 廠家無法接受。
配備 MCO305 的 FC302 提供了高度精確和動態的運動控制功能、同步（電子軸）、定位以及 CAM 控制。
丹佛斯 FC302+MCO305 為灌裝封口組合機提供了易于安裝和調試的電氣同步解決方案，以下作詳細說明。
二、灌裝封口組合機簡介
1 、特點
該設備是目前國內生產能力最高、智能化控制程度最先進的灌裝封口組合設備（如圖 1）；廣泛應用于金屬罐包裝的果蔬汁、涼茶等飲料產品的自動化高速包裝，集灌裝、封罐于一體。主要有如下幾方面特征：
I、本設備為組合機型，使用西門子 PLC 智能化控制，可實現金屬罐裝飲料產品的灌裝和封罐連續運作。設備配置 60 個灌裝閥和 8 個封罐頭，灌裝、封罐采用同一動力源，確保各工序動作同步、高速、穩定，實現設備運轉的高效化和節能化。
II、創新快裝型開閥下料灌裝閥，自動完成罐與閥的密封，簡化了整機結構，實現無罐不灌裝，無罐不下蓋。灌裝精度更準確(±1mm)；衛生程度高，清洗更方便；設備適用于熱灌裝和常溫灌裝。
III、封罐裝置調整機構的研發，徹底克服了傳統封罐機在針對不同罐型時，需要更換大量零件甚至整套裝置的缺陷，可有效實現對封罐裝置的安裝高度或徑向距離的靈活調節，適用范圍更廣。
IIIV、針對高速封罐作業而開發了新型分蓋機構，適用于不同直徑的罐蓋分蓋。分蓋執行組件具有一定的傾斜角度，使分蓋器與罐蓋邊沿形成面接觸，有效實現高速落蓋、分蓋，過程平穩可靠，徹底避免傳統機構在落蓋速度過快時易造成翻蓋或跳蓋的現象。使封口合格率達到和超越國際標準。
V、智能化自動供油潤滑系統，可根據生產需要調節各潤滑點供油時間和供油量，實現油路故障自動報警顯示裝置，確保設備高速運行安全。
VI、生產能力：600 罐／分；灌裝精度：±1(以 250ml 灌裝量為例)；灌裝量：200～500ml 可調。
2 、設備參數
I、灌裝頭數：60 個；
II、封罐頭數：8 個；
III、設備產能：36000 罐/小時（250ml）；
IV、主機功率（灌裝）：5.5KW；
V、從機功率（封罐）：7.5KW；
3、 、 技術要求
I、主機（灌裝）和從機（封罐）在第一次啟動時，工位自動對齊；
II、在運行過程中，主從機工位始終保持位置同步，同步精度要求高，控制在±1mm 之內；
III、運行過程中不能有累積誤差；
IV、系統穩定性要求高；
三、丹佛斯 運動控制器功能簡介
1 、系統硬件配置（如圖 2） ） ：
I、FC300 系列變頻器（FC301、FC311、FC302、312），第一選擇為 FC302，控制效果最佳；
II、MCO305 可編程運動控制卡（或帶出廠固化程序的 MCO350 同步控制器、MCO351 定位控制器）；
III、電機/齒輪電動機；
IV、反饋編碼器；
注：當在閉環磁通矢量模式下使用 FC300 時，編碼器必須安裝在電動機主軸上，而在非閉環磁通矢量模式下使用 FC300 時，反饋編碼器可安裝在任一傳動機構；
V、主編碼器（僅用于同步，定位模式下無主編碼器）；此外，根據設備要求可能需要增加以下用于動態制動的制動電阻器和機械制動裝置。
圖 2：FC300+MCO350 硬件配置
2 、主要運動控制功能：
I、相對定位（POSR）、絕對定位(POSA)和接觸探針定位（ON INT XXX+POSR），且帶歸位（HOME）、軟件和硬件雙重極限位置保護等功能；
II、速度(SYNCV)、位置（SYNCP）和帶標記修正的位置（SYNCM）同步，且擁有同步多個從站的虛擬主站、聯31機調整傳動比和調整位置偏移等功能；
III、CAM 控制；
四、MCO305 的位置同步
功能MCO305 的基本原理是通過光電編碼器反饋電機實際的速度與位置（從機），與給定的速度或位置信號（主機）進行比較，再通過內部計算，直接對電機（從機）的速度進行控制。由于引進了光電編碼器脈沖反饋信號，MCO305 不僅能夠速度同步控制，而且還能通過脈沖計數對電機旋轉角度進行控制，以達到角度同步(位置同步)的目的，并且具有自動標記修正（可選擇編碼器 Z 信號或外部傳感器作為標記信號）、速比可調、位置偏移及多臺電機之間的同步等功能。
五、灌裝封口組合機同步控制過程
1、灌裝機作為主機，封口機作為從機（如圖 3），灌裝機各工位和封口機各工位在第一次啟動時自動對齊，通過主機和從機各自配置的 MCO305 執行找原點操作來實現自動對齊（如圖 4），這種方式會比 PLC 找原點的精度更高；
2、在運行過程中始終保持工位一一對應，實現灌裝機和封口機位置同步，保證灌裝與封口環節的平滑交接，不影響罐內液體容量偏差和保證罐體外形完好無損（如圖 5）；
3、丹佛斯電氣同步系統圖
六、結束語
經現場調試，丹佛斯 FC302+MCO305 可以很好的保證灌裝與封罐環節在啟動、運行、停止過程中的位置同步效果，滿足設備動態響應和精度要求，丹佛斯電氣同步方案和易于掌握的調試過程，解決了用戶復雜的機械設計、安裝與維護等問題。
丹佛斯運動控制卡豐富的定位、同步、電子凸輪功能，可應用于多重場合，例如食品飲料設備、紡織機械、包裝機械、物流設備。
