考虑到印刷机中同步运动关系复杂，套印精度高、印刷机组点多、分

散，多操作子站，印刷生产线长等特点，采用全分散、全数字、全开放的
现场总线控制系统

FCS，总线的选择选用 CAN

 

总线。

为了实现各个印刷机组的复杂同步关系，将主控制器和各个电机的

伺服驱动器都挂接到

CAN 总线上，构成以印刷机控制器为核心的 CAN

 

现场总线系统。

控制器和伺服驱动器都配有

CAN 总线控制器 SJA1000 和收发器

PCA82C250 的通讯适配卡，通过连接在印刷机控制器上的 CAN 通讯
适配卡，控制器可以方便、快速的与各伺服驱动器通讯，向各个伺服单
元发送控制指令和位置给定指令，并实时获得各个伺服电机的状态信息，
按照需要实时地对伺服参数进行修改，各个伺服单元也可以通过

CAN

总线及时的进行数据交换。各个伺服驱动器在获得自己的位置参考指令
后，紧密的跟随位置指令。由于控制器的位置指令直接输入到各个伺服
驱动器，因此每个伺服驱动器都获得同步运动控制指令，不受其他因素
影响，即任一伺服单元都不受其他伺服单元的扰动影响。在这个系统中，
控制器和各个伺服驱动器都作为一个网络节点，形成

CAN 控制网络。同

时，由于采用现场总线控制系统，可以根据印刷规模，扩展网络节点个

 

数。

 

三、编码器和伺服电机的选择

在大惯量负载印刷系统中，编码器和伺服系统的选择尤为重要。以

BF4250 卷筒纸印刷机为例，其负载转动惯量很大，其中柔印机组为
0.13 kg·m2，胶印机组转动惯量最大，为 0.33 kg·m2  

。

≤

由于系统定位精度要求

0.03mm，考虑到负载的大惯量性，把控

制周期定为

2ms，要求位置环稳态误差为±1 个脉冲。根据定位精度和

稳态误差，可以折算出编码器线数为

17000 线，可是考虑到在实际印

刷过程中，要不断调整不同机组的位置，如果编码器分辨率选

17000

线，在调整印辊时，由于机组转动惯量很大，将会产生很大的角加速度，
进而产生很大的转矩。例如对于胶印机组，调整角加速度超过

700 

rad/s2，调整转矩超过 200N·m

 

，一般的电机无法满足要求。

综合考虑，选择编码器分辨率为

40000 线，这样在调整过程中，

减小了电机的调整加速度，进而减小了调整转矩。例如在负载惯量最大