摘要：本文基于对切纸机工作原理等的分析，介绍了欧信HD2系列伺服系统在切纸机上的应用，给出了伺服驱动器关键参数的设置。
1、引言
　　在造纸行业中，经常需要高精度位置同步控制，特别是切纸机这样的机械，对于位置精度要求极高的情况下，靠普通变频器的速度控制已经难以满足要求，一般只有采用交流伺服来解决，实现高精度位置同步控制在切纸机中的应用方案。
2、切纸机设备组成
　一、老式方案介绍
       老式切纸机比较简单，只用了一台异步电机带动，加上一台减速机来拖动送料及切刀，通过调节切刀减速比来改变切纸的长度，此方案简单，但切出纸的误差较大，造成产品一致性不好，而且每次切纸长度都靠人手动调节，既废料也费时。 
    二、改造方案介绍
       设备的结构：首先介绍整个设备生产过程，图中M2是个切纸刀轮电机，由原有的异步电机组成（现在改用交流伺服电机），采用原来的“速比控”调速，带动系统偏心切刀匀速运转。M1为送纸伺服电机，带动送料轮根据切长追随切刀的转速送料，实现对纸的定长裁切。

       切纸机设备系统部分有PLC、人机界面、伺服系统等组成。人机界面，采用触摸屏，便于操纵人员设置参数及对整台设备运行状态的监控，负责人机对话交流。PLC做为核心程序的载体，负责脉冲信号的发送控制伺服及各种反馈信号的处理，控制各实行机构的运转与协调。伺服系统，由驱动，伺服电机，码盘反馈信号构成，作为主要运动机构，主要任务是完成定位精度的克制，严厉实行来自PLC的脉冲号令克制，同时，保障在屡次启用负载下亲身运动的安稳性与快速响应性，伺服性能直接反映了整台设备的整机性能与品质。切纸机外形图如图一所示：

3、切纸机原理简介
       控制原理 M1电机由伺服控制器控制，M2电机由“速比控”控制，M2的电机是决定切纸的速度，切纸速度越平稳M2编码器脉冲输出就越稳定，当驱动器接受到M2编码器脉冲输入越稳定则M1电机输出速度就越稳定栽切出来的纸张的平整度越好，M2电机带动卷筒刀转一围就对纸张栽切一次，通过改变驱动器内部的电子齿轮比就可以改变所要栽切纸张大小）。这个系统中，驱动器外接触摸屏，用来设置改变驱动器的内部齿轮比，达到随时改变裁切纸张的长度大小。
      切纸机的工作原理其实就是靠伺服电机进行驱动, 由于伺服电机能够计算详细的回转圈数，所以可以计算出运动的距离。切纸机的控制柜内是伺服模块和运算基板, 用于控制伺服电机的动作和计算相对位置。
      伺服驱动器接收PLC脉冲指令驱动电机带动机头作定位运动。定位运行的过程中运行要平稳滑顺，伺服的运行速度将决定切纸机的工作效率是否能够满足客户的应用要求，在高速定位的时伺服电机不能出现过冲，震荡以及整定时间过长。
4、欧信伺服参数设置
　　设定伺服控制方式、齿轮比等参数，然后进行往复运动测试，如果定位和速度精度达到要求，则调试完毕；如果未达到要求，则增大速度环路增益，此时如果出现电机停止时过冲或抖动，或者电机有响声，那么说明环路控制参数调的有些过强，再适当的减小比例或加大积分时间常数，直到位置和速度精度都达到要求，则说明位置环和速度环的比例和积分时间常数值为合适值。
浙江某切纸机上，以下是欧信伺服控制系统的参数设置说明。
X轴：
  P-004=0（控制方式选择，0：位置控制）；
  P-009=150（位置环增益，范围10—500）；
  P-005=500（速度环增益，范围10—2000）；
  P-006=100（速度环积分时间常数，范围10—2000）；
  P-036=1(脉冲输入逻辑取反，范围0—1)；
  P-029=10(输入指令脉冲倍频分子)；
  P-030=1(输入指令脉冲倍频分母)；
  P-098=1（使能方式，1：内部使能，0：外部使能）；
Y轴：
  P-004=0（控制方式选择，0：位置控制）；
  P-009=130（位置环增益，范围10—500）；
  P-005=500（速度环增益，范围10—2000）；
  P-006=100（速度环积分时间常数，范围10—2000）；
  P-036=1(脉冲输入逻辑取反，范围0—1)；
  P-029=10(输入指令脉冲倍频分子)；
  P-030=1(输入指令脉冲倍频分母)；
  P-098=0（使能方式，1：内部使能，0：外部使能）；
注：电子齿轮比=P-029/P-030==Ppulse / P
其中Ppulse ：电机每转脉冲数，指电机旋转一圈电机反馈元件反馈的的脉冲数（脉冲/圈）。如2500线的增量式编码器，其反馈到驱动器的脉冲数为2500×4=10000；
P：指要使电机旋转一圈伺服所需接收的上位机指令脉冲数（脉冲/圈）；
5、调试注意事项
　　为了保证伺服驱动器能够可靠、稳定、正确的运行，在伺服系统的安装、调试以及使用过程中，应注意以下事项：
　　1）正确的接线：欧信伺服标配编码器线和电机动力线，不过接线时一定要正确连接伺服驱动器与控制器之间的信号线，否则伺服不会正常运行；
　　2）正确的设置伺服控制模式：由于每种机器应用都有所不同，所以正确的设置伺服控制模式是保证伺服正确运行的前提；
　　3）根据实际运行效果正确匹配增益参数，另外欧信伺服不要在伺服使能的情况下或电机运行的情况下设置电子位置环和齿轮比参数。
　　4）确保电机良好的接地，驱动器与设备机壳连接。一方面避免干扰，另一方面避免漏电。
　　5）信号线尽量选择屏蔽双绞线，屏蔽层一般接到端子外壳；
　　6）注意干扰问题，避免编码器信号和控制信号受到干扰，编码器线、信号线不要与电机线、电源线绑扎在一起或者通过一个线槽， 尽量保持一定的距离。
 6、结论
        此切纸机充分结合了欧信HD2系列的响应快、定位精确、整定时间短、运行平稳等优点。使客户达到最大的满意度。此设备向客户充分展示了欧信伺服的优势，同时也提高了切纸机设备在市场上的竞争力。