CN107570786A - 一种飞剪控制***和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种飞剪控制***及方法，包括PLC和作为位置闭环控制单元的CU320‑2 DP控制单元；PLC连接CU320‑2 DP控制单元；CU320‑2 DP控制单元连接传动装置，PLC生成剪刃目标位置值、剪刃最大速度值和剪刃最大加速度值；CU320‑2 DP控制单元计算剪刃位置设定值、电机速度设定值和电机转矩前馈值，并根据剪刃位置设定值以及剪刃位置实际值进行位置闭环控制，将电机速度补偿值和电机速度前馈值相加后得到的电机速度设定值发送到传动装置进行速度闭环控制；将电机转矩前馈值发送给传动装置进行转矩闭环控制。本发明以CU320‑2 DP控制单元为控制核心，具有成本低、适用性广和性能高的优点。
Description
技术领域
本发明属于冶金企业棒线材生产线的启停式飞剪设备控制技术，特别涉及一种飞剪控制***和方法。
背景技术
飞剪是冶金企业棒线材生产线中的关键设备，安装在连续轧制线上，能够横向剪切运行中的轧件，用于轧件切头、切尾、倍尺以及事故碎断功能。冶金企业棒线材生产线的飞剪控制***采用交流或直流调速***，现有技术中的飞剪控制***一般以PLC控制***或者采用工艺控制器(如T400，FM458)为控制核心，它们具备一些缺点：1、T400模块已经停产，后续备件无法保证，且T400只能用于西门子老一代交直流调速产品。2、FM458模块本身价格高且需要配合S7-400PLC使用总体造价较高。3、普通的PLC运算速度较慢、控制性能较差，而运动控制型PLC的价格较高。
发明内容
本发明的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种飞剪控制***，该飞剪控制***以CU320-2DP控制单元为控制核心，具有成本低、通用性强以及性能高的优点。
本发明的第二目的在于提供一种上述飞剪控制***的控制方法。
本发明的第一目的通过下述技术方案实现：一种飞剪控制***，其特征在于，包括PLC以及作为位置闭环控制单元的CU320-2DP控制单元；
PLC连接CU320-2DP控制单元，用于生成剪刃目标位置值、剪刃最大速度值和剪刃最大加速度值，并且发送给CU320-2DP控制单元；
所述CU320-2DP控制单元连接飞剪的传动装置，用于接收传动装置反馈的电机编码器数据、电机速度实际值以及电机转矩实际值，根据电机编码器数据计算得到剪刃位置实际值；用于计算剪刃位置设定值、电机速度前馈值和电机转矩前馈值；用于根据剪刃位置设定值以及剪刃位置实际值进行位置闭环控制得到电机速度补偿值；用于将电机速度补偿值和电机速度前馈值相加后得到的电机速度设定值发送到传动装置进行速度闭环控制；用于将电机转矩前馈值发送给传动装置进行转矩闭环控制。
优选的，所述CU320-2DP控制单元通过Profibus-DP总线接口或者硬接线接口连接传动装置。
更进一步的，当CU320-2DP控制单元通过Profibus-DP总线接口连接传动装置时，CU320-2DP控制单元和传动装置之间通过Profibus-DP总线进行通讯；当CU320-2DP控制单元通过硬接线连接传动装置时，CU320-2DP控制单元和传动装置之间通过数字/模拟量进行通讯。
优选的，还包括脉冲分配器和编码器模块，所述脉冲分配器的输入端连接传动装置电机非负荷端安装的脉冲编码器；
所述脉冲分配器的一个输出端连接传动装置，另一个输出端通过编码器模块连接CU320-2DP控制单元。
更进一步的，所述编码器模块为SMC30模块。
优选的，所述PLC与CU320-2DP控制单元之间通过Profibus-DP总线进行通讯。
优选的，所述控制***还包括与PLC连接的人机交互设备，PLC与人机交互设备采用以太网通讯。
本发明的第二目的通过下述技术方案实现：一种基于飞剪控制***的飞剪控制方法，步骤如下：
S1、在PLC中生成剪刃目标位置值、剪刃最大速度值和剪刃最大加速度值；当要启动飞剪时，PLC发送控制字给CU320-2DP控制单元，并且将剪刃目标位置值、剪刃最大速度值和剪刃最大加速度值信息发送给CU320-2DP控制单元；
S2、CU320-2DP控制单元接收到PLC发送的控制字以及剪刃目标位置值、剪刃最大速度值和剪刃最大加速度值信息后，开始工作，具体为在每个采样周期进行如下操作：
CU320-2DP控制单元接收传动装置反馈的当前采样周期的电机编码器数据、电机速度实际值以及电机转矩实际值，其中CU320-2DP控制单元根据当前采样周期的电机编码器数据计算当前采样周期的剪刃位置实际值；CU320-2DP控制单元根据上一采样周期的剪刃位置设定值、电机速度前馈值以及剪刃目标位置值、电机最大速度值和电机最大加速度值计算出当前采样周期的剪刃位置设定值、电机速度前馈值和电机转矩前馈值；
CU320-2DP控制单元根据当前采样周期获取到的剪刃位置实际值以及剪刃位置设定值进行位置闭环控制后得到当前采样周期的电机速度补偿值，将当前采样周期的电机速度补偿值和电机速度前馈值相加后得到的当前采样周期电机速度设定值发送给传动装置的速度闭环控制单元；同时CU320-2DP控制单元将当前采样周期的电机转矩前馈值发送给传动装置的转矩闭环控制单元；
传动装置的速度闭环控制单元接收CU320-2DP控制单元发送的当前采样周期的电机速度设定值，将当前采样周期的电机速度设定值和电机速度实际值进行速度闭环控制后获取到当前采样周期的电机转矩补偿值，并且输出给传动装置的转矩闭环控制单元；
传动装置的转矩闭环控制单元接收CU320-2DP控制单元发送的当前采样周期的电机转矩前馈值以及传动装置速度闭环控制单元输出的电机转矩补偿值，通过将当前采样周期的电机转矩前馈值与电机转矩补偿值相加得到当前采样周期的电机转矩设定值，将当前采样周期的电机转矩设定值和电机转矩实际值进行转矩闭环控制后驱动传动装置中的电机转动，通过电机的转动带动剪切机构中的剪刃进行相应动作。
优选的，步骤S2中，所述CU320-2DP控制单元中设置有电机速度前馈值的初始值以及剪刃位置设定值的初始值；
其中CU320-2DP控制单元在第一个采样周期根据剪刃位置设定值的初始值、电机速度前馈值的初始值以及剪刃目标位置值、剪刃最大速度值和剪刃最大加速度值计算出当前采样周期即第一个采样周期的剪刃位置设定值、电机速度前馈值和电机转矩前馈值。
优选的，步骤S2中，在每个采样周期，CU320-2DP控制单元计算出当前采样周期的剪刃位置设定值、电机速度前馈值和电机转矩前馈值的具体过程如下：
CU320-2DP控制单元判断飞剪当前采样周期处于的工作状态；
若为加速状态，则当前采样周期的剪刃位置设定值、电机速度前馈值和电机转矩前馈值分别为：
Vi＝Vi-1+amax×△T；
Si＝Si-1+Vi-1×△T；
若为均速状态，则当前采样周期的剪刃位置设定值、电机速度前馈值和电机转矩前馈值分别为：
Vi＝Vmax；
Si＝Si-1+Vmax×△T；
若为减速状态，则当前采样周期的剪刃位置设定值、电机速度前馈值和电机转矩前馈值分别为：
Vi＝Vi-1-amax×△T；
Si＝Si-1+Vi-1×△T；
其中Vi表示第i个采样周期即当前采样周期的电机速度前馈值，Vi-1表示第i-1个采样周期即上一采样周期的电机速度前馈值；Si表示第i个采样周期即当前采样周期的剪刃位置设定值，Si-1表示第i-1个采样周期即上一采样周期的剪刃位置设定值；Ti为第i个采样周期即当前采样周期的电机转矩前馈值；△T为各采样周期的时间长度；amax为电机最大加速度值；J为电机的转动惯量；Vmax为电机最大速度值。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)本发明飞剪控制***包括PLC以及作为位置闭环控制单元的CU320-2DP控制单元；PLC连接CU320-2DP控制单元，CU320-2DP控制单元连接飞剪的传动装置，其中PLC生成剪刃目标位置值、剪刃最大速度值和剪刃最大加速度值，并且发送给CU320-2DP控制单元；CU320-2DP控制单元接收传动装置反馈的电机编码器数据、电机速度实际值以及电机转矩实际值，根据电机编码器数据计算剪刃位置实际值；在每个采样周期，CU320-2DP控制单元计算剪刃位置设定值、电机速度前馈值和电机转矩前馈值，根据剪刃位置设定值以及剪刃位置实际值进行位置闭环控制得到电机速度补偿值；将电机速度补偿值和电机速度前馈值相加后得到的电机速度设定值发送到传动装置进行速度闭环控制，并且将电机转矩前馈值发送给传动装置进行转矩闭环控制。本发明飞剪控制***以CU320-2DP控制单元为控制核心，能够实现对交直流飞剪的控制，相比现有技术中以PLC、T400、FM458等为控制核心的飞剪控制***，本发明飞剪控制***具有成本低、适应性广以及性能高的优点。
(2)本发明中，CU320-2DP控制单元能够进行位置规划，即在每个采样周期，CU320-2DP控制单元可以根据上一采样周期的剪刃位置设定值、电机速度前馈值以及剪刃目标位置值、剪刃最大速度值和剪刃最大加速度值计算出当前采样周期的剪刃位置设定值、电机速度前馈值和电机转矩前馈值；由此可见，本发明通过CU320-2DP控制单元能够周期性的设定剪刃的位置设定值，即在剪刃的给定位置端点之间对应每个采样周期***中间点位置，从而实现剪刃的平滑运动。其中在采用2ms采样周期的运算速度下，CU320-2DP的计算负荷率56％，实际负荷率33％；在采用1ms采样周期的运算速度下，CU320-2DP的计算负荷率67％，实际负荷率40％；而对于冶金企业棒线材生产线，启停式飞剪采用2ms采样周期已经足够快了，因此本发明以CU320-2DP控制单元为控制核心，大大提高了飞剪控制***的性能。
(3)本发明中，当使用的传动装置为支持profibus-DP从站直接数据交换(DataExchange Broadcast)的传动装置时，CU320-2DP控制单元能够通过profibus-DP总线接口直接连接传动装置，此时两者之间可以采用DP从站直接数据交换，能在一个DP周期内完成数据的通讯，因此实时性很强。而当使用的传动装置为不支持profibus-DP从站直接数据交换的传动装置时，CU320-2DP控制单元能够通过数字/模拟量接口连接传动装置，从而实现CU320-2DP控制单元和传动装置之间的信号传递，可见，本发明飞剪控制***具有通用性强的优点。
(4)本发明中，CU320-2DP控制单元所需要的剪刃位置实际值可以通过Profibus-DP通讯总线从传动装置中获取；也可以在CU320-2DP控制单元和传动装置之间设置脉冲分配器和编码器模块，电机非负荷端安装的脉冲编码器信号连接到脉冲分配器的输入，然后将脉冲分配器的输出分别连接到传动装置和编码器模块，再由编码器模块通过DRIVE-CLiQ通讯传送给CU320-2DP控制单元；其综合成本低于现有技术中以PLC以及T400和FM458为控制核心的飞剪控制***，并且进一步提到了飞剪控制***的适用性和通用性。
附图说明
图1是本发明飞剪控制***结构框图。
图2是本发明飞剪控制方法的控制原理图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
本实施例公开了一种飞剪控制***，如图1所示，包括PLC以及作为位置闭环控制单元的CU320-2DP控制单元；
本实施例中，PLC连接CU320-2DP控制单元，用于生成剪刃目标位置值、剪刃最大速度值和剪刃最大加速度值，并且发送给CU320-2DP控制单元，在本实施例中PLC可以通过Profibus-DP总线将上述数据发送给CU320-2DP控制单元；PLC提供人机接口供操作人员设置参数，在本实施例中，操作人员可以通过人机接口在PLC中设置剪切长度等相关参数；本实施例飞剪控制***中的PLC连接轧线控制***，从轧线控制***中获取到上游轧机的速度值和下游轧机的速度值，然后PLC根据设置的剪切长度值、上游轧机的速度值和下游轧机的速度值计算出剪刃最大速度值和剪刃最大加速度值。
本实施例中，CU320-2DP控制单元连接飞剪的传动装置，用于接收传动装置反馈的电机编码器数据、电机速度实际值以及电机转矩实际值，根据电机编码器数据计算得到剪刃位置实际值；用于计算剪刃位置设定值、电机速度前馈值和电机转矩前馈值；用于根据剪刃位置设定值以及剪刃位置实际值进行位置闭环控制得到电机速度补偿值；用于将电机速度补偿值和电机速度前馈值相加后得到的电机速度设定值发送给传动装置进行速度闭环控制；用于将电机转矩前馈值发送给传动装置进行转矩闭环控制。
本实施例中，CU320-2DP控制单元通过现场总线接口或者硬接线接口连接传动装置。当CU320-2DP控制单元通过Profibus-DP总线接口连接传动装置时，CU320-2DP控制单元和传动装置之间通过Profibus-DP总线进行通讯；当CU320-2DP控制单元通过硬接线连接传动装置时，CU320-2DP控制单元和传动装置之间通过数字/模拟量进行通讯。
本实施例中，当使用的传动装置为支持profibus-DP从站直接数据交换(DataExchange Broadcast)的传动装置时，CU320-2DP控制单元能够通过Profibus-DP总线接口直接连接传动装置，此时传动装置之间可以采用DP从站直接数据交换，能在一个DP周期内完成数据的通讯，因此实时性很强。而当使用的传动装置为不支持profibus-DP从站直接数据交换的传动装置时，CU320-2DP控制单元能够通过数字/模拟量接口连接传动装置，从而实现CU320-2DP控制单元和传动装置之间的信号传递，可见，本实施例飞剪控制***具有通用性强的优点。
本实施例中，对于不能将电机编码器数据通过Profibus-DP总线反馈给CU320-2DP控制单元的传动装置，也可以在CU320-2DP控制单元和传动装置之间设置脉冲分配器和编码器模块，其中脉冲分配器的输入端连接传动装置电机非负荷端安装的脉冲编码器；脉冲分配器的一个输出端连接传动装置，另一个输出端连接编码器模块，编码器模块通过DRIVE-CliQ通讯方式连接CU320-2DP控制单元。其中编码器模块可以选用SMC30模块。
本实施例中，PLC与CU320-2DP控制单元之间通过Profibus-DP总线进行通讯。在本实施例中PLC可选用经典S7-300系列，也可以选择S7-1200、S7-1500等系列，也可以选用其他支持Profibus-DP通讯的PLC。在本实施例中，CU320-2DP控制单元获取到的剪刃位置实际值、电机速度实际值以及电机转矩实际值等可以通过Profibus-DP总线反馈至PLC中。
本实施例中，控制***还包括与PLC连接的人机交互设备；该人机交互设备可以为触摸屏也可以为PC机。操作人员可以通过人机交互设备在PLC中设置相关参数，并且人机交互设备可以显示从PLC或CU320-2DP控制单元获取到的剪刃位置实际值、电机速度实际值、电机转矩实际值、电机速度前馈值、剪刃位置设定值等信息，当然也可以在人机交互设备以图表、波形等形式实时显示获取到的上述信息。
本实施例还公开了一种基于飞剪控制***的飞剪控制方法，如图2所示，步骤如下：
S1、在PLC中生成剪刃目标位置值、剪刃最大速度值和剪刃最大加速度值；当要启动飞剪时，PLC发送控制字给CU320-2DP控制单元，并且将剪刃目标位置值、剪刃最大速度值和剪刃最大加速度值信息发送给CU320-2DP控制单元；其中在本步骤中PLC通过检测飞剪现场传感器的信号判断出是否要启动飞剪。操作人员通过人机接口在PLC中设置剪切长度等相关参数，PLC从轧线控制***中获取到上游轧机的速度值和下游轧机的速度值，然后PLC根据设置的参数、上游轧机的速度值和下游轧机的速度值计算出剪刃最大速度值和剪刃最大加速度值。
S2、CU320-2DP控制单元接收到PLC发送的控制字以及剪刃目标位置值、剪刃最大速度值和剪刃最大加速度值信息后，开始工作，具体为在每个采样周期进行如下操作：
CU320-2DP控制单元接收传动装置反馈的当前采样周期的电机编码器数据、电机速度实际值以及电机转矩实际值，其中CU320-2DP控制单元根据当前采样周期的电机编码器数据计算当前采样周期的剪刃位置实际值；CU320-2DP控制单元根据上一采样周期的剪刃位置设定值、电机速度前馈值以及剪刃目标位置值、电机最大速度值和电机最大加速度值计算出当前采样周期的剪刃位置设定值、电机速度前馈值和电机转矩前馈值；
CU320-2DP控制单元根据当前采样周期获取到的剪刃位置实际值以及剪刃位置设定值进行位置闭环控制后得到当前采样周期的电机速度补偿值，将当前采样周期的电机速度补偿值和电机速度前馈值相加后得到的当前采样周期电机速度设定值发送给传动装置的速度闭环控制单元；同时CU320-2DP控制单元将当前采样周期的电机转矩前馈值发送给传动装置的转矩闭环控制单元；
传动装置的速度闭环控制单元接收CU320-2DP控制单元发送的当前采样周期的电机速度设定值，将当前采样周期的电机速度设定值和电机速度实际值进行速度闭环控制后获取到当前采样周期的电机转矩补偿值，并且输出给传动装置的转矩闭环控制单元；
传动装置的转矩闭环控制单元接收CU320-2DP控制单元发送的当前采样周期的电机转矩前馈值以及传动装置速度闭环控制单元输出的电机转矩补偿值，通过将当前采样周期的电机转矩前馈值与电机转矩补偿值相加得到当前采样周期的电机转矩设定值，将当前采样周期的电机转矩设定值和电机转矩实际值进行转矩闭环控制后驱动传动装置中的电机转动，通过电机的转动带动剪切机构中的剪刃进行相应动作。
本实施例上述步骤S2中，CU320-2DP控制单元中设置有电机速度前馈值的初始值以及剪刃位置设定值的初始值；在本实施例中，电机速度前馈值的初始值为0，剪刃位置设定值的初始值根据实际需求进行设置。其中CU320-2DP控制单元在第一个采样周期根据剪刃位置设定值的初始值、电机速度前馈值的初始值以及剪刃目标位置值、剪刃最大速度值和剪刃最大加速度值计算出当前采样周期即第一个采样周期的剪刃位置设定值、电机速度前馈值和电机转矩前馈值。
本实施例上述步骤S2中，在每个采样周期，CU320-2DP控制单元计算出当前采样周期的剪刃位置设定值、电机速度前馈值和电机转矩前馈值的具体过程如下：
CU320-2DP控制单元判断飞剪当前采样周期处于的工作状态；
若为加速状态，则当前采样周期的剪刃位置设定值、电机速度前馈值和电机转矩前馈值分别为：
Vi＝Vi-1+amax×△T；
Si＝Si-1+Vi-1×△T；
若为均速状态，依据参数设置也可能没有匀速状态，则当前采样周期的剪刃位置设定值、电机速度前馈值和电机转矩前馈值分别为：
Vi＝Vmax；
Si＝Si-1+Vmax×△T；
其中Vmax为电机最大速度值；
若为减速状态，则当前采样周期的剪刃位置设定值、电机速度前馈值和电机转矩前馈值分别为：
Vi＝Vi-1-amax×△T；
Si＝Si-1+Vi-1×△T；
其中Vi表示第i个采样周期即当前采样周期的电机速度前馈值，Vi-1表示第i-1个采样周期即上一采样周期的电机速度前馈值；Si表示第i个采样周期即当前采样周期的剪刃位置设定值，Si-1表示第i-1个采样周期即上一采样周期的剪刃位置设定值；Ti为第i个采样周期即当前采样周期的电机转矩前馈值；△T为采样周期的时间长度；amax为电机最大加速度值；J为电机的转动惯量；Vmax为电机最大速度值。
本实施例上述步骤S2中，CU320-2DP控制单元在每个采样周期进行位置闭环控制的具体过程如下：CU320-2DP控制单元通过Profibus-DP总线或硬接线得到电机编码器数据后进行计算得到剪刃位置实际值，将当前采样周期的剪刃位置设定值与剪刃位置实际值进行PI调节，通过PI调节后输出电机速度补偿值；CU320-2DP控制单元将电机速度补偿值和电机速度前馈值相加后得到的电机速度设定值发送给传动装置的速度闭环控制单元。
本实施例上述步骤S2中，传动装置的速度闭环控制单元在每个采样周期进行速度闭环控制的具体过程如下：速度闭环控制单元接收CU320-2DP控制单元发送的当前采样周期的电机速度补偿值和电机速度前馈值相加后得到的当前采样周期的电机速度设定值，将当前采样周期的电机速度设定值和电机速度实际值进行PI调节，通过PI调节后输出电机转矩补偿值。
本实施例上述步骤S2中，传动装置的转矩闭环控制单元在每个采样周期进行转矩闭环控制的具体过程如下：转矩闭环控制单元将CU320-2DP控制单元发送的当前采样周期的电机转矩前馈值和速度闭环控制单元输出的电机转矩补偿值进行相加后得到当前采样周期的电机转矩设定值，将电机转矩设定值与当前的电机转矩实际值进行PI调节，通过PI调节后驱动电机。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种飞剪控制***，其特征在于，包括PLC以及作为位置闭环控制单元的CU320-2 DP控制单元；
PLC连接CU320-2 DP控制单元，用于生成剪刃目标位置值、剪刃最大速度值和剪刃最大加速度值，并且发送给CU320-2 DP控制单元；
所述CU320-2 DP控制单元连接飞剪的传动装置，用于接收传动装置反馈的电机编码器数据、电机速度实际值以及电机转矩实际值，根据电机编码器数据计算得到剪刃位置实际值；用于计算剪刃位置设定值、电机速度前馈值和电机转矩前馈值；用于根据剪刃位置设定值以及剪刃位置实际值进行位置闭环控制得到电机速度补偿值；用于将电机速度补偿值和电机速度前馈值相加后得到的电机速度设定值发送到传动装置进行速度闭环控制；用于将电机转矩前馈值发送给传动装置进行转矩闭环控制。
2.根据权利要求1所述的飞剪控制***，其特征在于，所述CU320-2 DP控制单元通过Profibus-DP总线接口或者硬接线接口连接传动装置。
3.根据权利要求2所述的飞剪控制***，其特征在于，当CU320-2 DP控制单元通过Profibus-DP总线接口连接传动装置时，CU320-2 DP控制单元和传动装置之间通过Profibus-DP总线进行通讯；当CU320-2 DP控制单元通过硬接线连接传动装置时，CU320-2DP控制单元和传动装置之间通过数字/模拟量进行通讯。
4.根据权利要求1所述的飞剪控制***，其特征在于，还包括脉冲分配器和编码器模块，所述脉冲分配器的输入端连接传动装置电机非负荷端安装的脉冲编码器；
所述脉冲分配器的一个输出端连接传动装置，另一个输出端通过编码器模块连接CU320-2 DP控制单元。
5.根据权利要求4所述的飞剪控制***，其特征在于，所述编码器模块为SMC30模块。
6.根据权利要求1所述的飞剪控制***，其特征在于，所述PLC与CU320-2 DP控制单元之间通过Profibus-DP总线进行通讯。
7.根据权利要求1所述的飞剪控制***，其特征在于，所述控制***还包括与PLC连接的人机交互设备，PLC与人机交互设备采用以太网通讯。
8.一种基于权利要求1所述飞剪控制***的飞剪控制方法，其特征在于，步骤如下：
S1、在PLC中生成剪刃目标位置值、剪刃最大速度值和剪刃最大加速度值；当要启动飞剪时，PLC发送控制字给CU320-2 DP控制单元，并且将剪刃目标位置值、剪刃最大速度值和剪刃最大加速度值信息发送给CU320-2 DP控制单元；
S2、CU320-2 DP控制单元接收到PLC发送的控制字以及剪刃目标位置值、剪刃最大速度值和剪刃最大加速度值信息后，开始工作，具体为在每个采样周期进行如下操作：
CU320-2 DP控制单元接收传动装置反馈的当前采样周期的电机编码器数据、电机速度实际值以及电机转矩实际值，其中CU320-2 DP控制单元根据当前采样周期的电机编码器数据计算当前采样周期的剪刃位置实际值；CU320-2 DP控制单元根据上一采样周期的剪刃位置设定值、电机速度前馈值以及剪刃目标位置值、电机最大速度值和电机最大加速度值计算出当前采样周期的剪刃位置设定值、电机速度前馈值和电机转矩前馈值；
CU320-2 DP控制单元根据当前采样周期获取到的剪刃位置实际值以及剪刃位置设定值进行位置闭环控制后得到当前采样周期的电机速度补偿值，将当前采样周期的电机速度补偿值和电机速度前馈值相加后得到的当前采样周期电机速度设定值发送给传动装置的速度闭环控制单元；同时CU320-2 DP控制单元将当前采样周期的电机转矩前馈值发送给传动装置的转矩闭环控制单元；
传动装置的速度闭环控制单元接收CU320-2 DP控制单元发送的当前采样周期的电机速度设定值，将当前采样周期的电机速度设定值和电机速度实际值进行速度闭环控制后获取到当前采样周期的电机转矩补偿值，并且输出给传动装置的转矩闭环控制单元；
传动装置的转矩闭环控制单元接收CU320-2 DP控制单元发送的当前采样周期的电机转矩前馈值以及传动装置速度闭环控制单元输出的电机转矩补偿值，通过将当前采样周期的电机转矩前馈值与电机转矩补偿值相加得到当前采样周期的电机转矩设定值，将当前采样周期的电机转矩设定值和电机转矩实际值进行转矩闭环控制后驱动传动装置中的电机转动，通过电机的转动带动剪切机构中的剪刃进行相应动作。
9.根据权利要求8所述的飞剪控制方法，其特征在于，步骤S2中，所述CU320-2 DP控制单元中设置有电机速度前馈值的初始值以及剪刃位置设定值的初始值；
其中CU320-2 DP控制单元在第一个采样周期根据剪刃位置设定值的初始值、电机速度前馈值的初始值以及剪刃目标位置值、剪刃最大速度值和剪刃最大加速度值计算出当前采样周期即第一个采样周期的剪刃位置设定值、电机速度前馈值和电机转矩前馈值。
10.根据权利要求8所述的飞剪控制方法，其特征在于，步骤S2中，在每个采样周期，CU320-2 DP控制单元计算出当前采样周期的剪刃位置设定值、电机速度前馈值和电机转矩前馈值的具体过程如下：
CU320-2 DP控制单元判断飞剪当前采样周期处于的工作状态；
若为加速状态，则当前采样周期的剪刃位置设定值、电机速度前馈值和电机转矩前馈值分别为：
Vi＝Vi-1+amax×△T；
Si＝Si-1+Vi-1×△T；
<mrow>
<msub>
<mi>T</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
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<mi>V</mi>
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<mrow>
<mi>&Delta;</mi>
<mi>T</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mo>&times;</mo>
<mi>J</mi>
<mo>;</mo>
</mrow>
若为均速状态，则当前采样周期的剪刃位置设定值、电机速度前馈值和电机转矩前馈值分别为：
Vi＝Vmax；
Si＝Si-1+Vmax×△T；
<mrow>
<msub>
<mi>T</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
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<mi>V</mi>
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<mn>1</mn>
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</msub>
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<mrow>
<mi>&Delta;</mi>
<mi>T</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mo>&times;</mo>
<mi>J</mi>
<mo>;</mo>
</mrow>
若为减速状态，则当前采样周期的剪刃位置设定值、电机速度前馈值和电机转矩前馈值分别为：
Vi＝Vi-1-amax×△T；
Si＝Si-1+Vi-1×△T；
<mrow>
<msub>
<mi>T</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<msub>
<mi>V</mi>
<mi>i</mi>
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<mi>V</mi>
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<mrow>
<mi>&Delta;</mi>
<mi>T</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mo>&times;</mo>
<mi>J</mi>
<mo>;</mo>
</mrow>
其中Vi表示第i个采样周期即当前采样周期的电机速度前馈值，Vi-1表示第i-1个采样周期即上一采样周期的电机速度前馈值；Si表示第i个采样周期即当前采样周期的剪刃位置设定值，Si-1表示第i-1个采样周期即上一采样周期的剪刃位置设定值；Ti为第i个采样周期即当前采样周期的电机转矩前馈值；△T为各采样周期的时间长度；amax为电机最大加速度值；J为电机的转动惯量；Vmax为电机最大速度值。
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