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型号不同的机组式凹版印刷机的色组单元个数是不同的，下面以一台10色组单元凹版印刷机的控制系统为例，来说明凹印机无轴传动控制系统的构成。

  如图1所示，该系统以B&R X20系列PCC为核心（CPU选用CP1486)，与上位操作监控站（选用PP320触摸屏作为HMI）、10套B&R ACOPOS multi伺服驱动系统和10套色标识别系统一起构成基于Ethernet POWERLINK总线星形网络的无轴凹印机控制系统。

  在该网络中， PCC的CPU (CP1486) 模块是中央处理单元，除PCC与操作监控站的通信采用以太网(TCP/IP) 以外，PCC的CPU与各伺服驱动器之间通过Ethernet POWERLINK总线和HUB实现数据通信，各伺服驱动器之间的数据通信也基于Ethernet POWERLINK。   

  在该Ethernet POWERLINK通信网络中，CPU (CP1486)接口的站点号为00（管理节点MN），各伺服控制器的站号依次为01到10（控制节点CN）。

 图1  机组式凹版印刷机无轴传动控制系统简化原理图

主要控制装置和子系统

操作监控站（HMI）

  上位操作监控站是操作人员与系统交换信息的*渠道，它实现系统参数读写、系统状态监控、故障提示和配方管理等功能。

  选用了一款15英寸嵌入式*人机界面（B&R Power Panel 300 BIOS触摸屏），集成有Ethernet等通信接口，不仅具备人机界面通常所有的功能，同时还可以在其中装入通用操作系统，如Windows XP、Windows CE等，因而可支持目前多种主流的图形组态软件，客户可以根据自己的具体条件选择合适的组态软件。

X20系列PCC

  其CPU是一款高性能的处理器，具备附加的I/O处理器和浮点处理器FPU，系统单步指令周期*快可达到0.01us，任务循环周期可短至200us。X20 CPU支持多种通信协议，RS232、Ethernet、Ethernet POWERLINK和USB等通信接口已经成为X20 PCC的标准配置。X20系列的控制器也使用B&R的Automation Studio™集成软件平台。

印刷版辊伺服驱动及控制系统

  B&R全数字伺服驱动器ACOPOSmulti及伺服电机构成了版辊伺服驱动系统，是该无轴凹印机传动控制系统的基础。

  ACOPOSmuti是B&R的新一代伺服驱动器，采用共用直流母线集中供电模式和背板式紧凑安装结构。其高效的散热结构、集中供电单元和的双轴驱动单元等技术有利于缩小多轴应用的安装空间，共用直流母线技术有利于多轴驱动的负载均衡，加之可逆整流技术更有利于稳定直流母线的电压，并适应更宽范围的交流供电电压，提高系统的功率因数，还能将多余的发电制动能量直接回馈给电网，节能效果明显。加上Ethernet POWERLINK高速实时工业以太网技术和系统安全技术，*地解决了集中或分布式多轴应用的高速实时同步和安全运行问题。

  把对每一个电机回路的控制称为对一个“轴”的控制。每个“轴”独立驱动，其控制模式是一致的，控制框架也基本相同。由PCC实现具体的工艺控制和数据处理。然后通过Ethernet POWRELINK总线和HUB口将数据传送到各台用于驱动印刷版辊的伺服电机的伺服驱动器ACOPOSmulti中，伺服驱动器则根据要求对数据进行必要的分析处理，控制相应的伺服电机驱动各自的印刷版辊以实现同步控制。伺服电机的实测速度（位置）由其内置编码器反馈给伺服驱动器的编码器信号分析卡，再由该编码器卡将该信号反馈给伺服驱动器，并由伺服驱动器对其控制参数进行必要的修正，形成内闭环控制。
系统的速度跟踪当前的印刷速度，各个轴反映在相应的印刷版辊的线速度是相同的，确保了系统传动的同步性。

  套色时，通过光电眼将实际的套印误差及时反映给伺服驱动器，伺服驱动器对该误差信号快速处理并反馈给PCC，PCC则根据各个印刷单元的实际运转情况统一处理，调整印刷版辊的相位，从而实现套色。

色标识别及处理系统

  包括色标识别传感器及信号处理系统，色标信号经传感器识别及处理系统的初步处理后，输入到ACOPOSmuti系统再进行处理运算。PCC的CPU模块对识别的信号做高级别的算法处理后再传输给ACOPOSmuti伺服系统进行控制。

Ethernet POWERLINK总线技术

  Ethernet POWERLINK是贝加莱公司的一种完全建立在工业以太网硬件的基础上，而不依赖于其它特定硬件环境，并仅采用软件协议来实现的具有高实时性和确定性的安全工业以太网技术。
  POWERLINK不仅支持PCC、分布式I/O以及运动控制系统数据的循环通信，同时也支持实时网络节点间的非同步通信。Ethernet POWERLINK采用以太网IEEE802.3u传输协议，数据传输速率为100Mbps，每个网络*站点（CN）数为240个。POWERLINK网络中有周期性的和非周期性的两种数据通信形式。

  采用SCNM (Slot Communication Network Management，时槽通信网络管理) 技术解决了传统的以太网CSMA/CD通信方式为解决数据冲突而引发的数据交换的不确定性问题。

  SCNM规定POWERLINK网络中由管理器节点（MN）统一分配时槽给各控制器站点（CN），并依次轮询。MN以点对点的方式向CN发出访问请求PollRequest，CN以广播的方式向所有站点发出响应信息PollResponse。  

  Ethernet POWERLINK能满足凹版印刷对数据响应速度很高的要求。

  POWERLINK作为通信总线是透明的，不需要编写任何的驱动程序或通信程序，这些都是集成在系统中的，只要在项目中添加相应的通信接口，并做相应的Ethernet POWERLINK通信属性的设置（如循环周期的设置），其通信功能即可在系统中使用。

  各色组单元需要解决同步运行问题，Ethernet POWERLINK总线为各轴电子齿轮的同步提供了实时、可靠而安全的数据通道。

单个印刷单元的伺服控制

  每个单元配置一台B&R的ACOPOSmulti伺服驱动器（内插AC114总线通信卡、AC120ENDAT编码器卡、AC132色标分析卡和AC130 I/O控制卡）、一台内置ENDAT编码器、机械式制动器和温度传感器的交流同步伺服电机以及电源开关、能耗制动电阻、操作和信号电器等。

  ACOPOSmulti伺服驱动器除引入三相AC380V电源作为控制电源外，还接入DC24V共用直流电源作为逆变电源。ENDAT编码器的速度（位置）信号输入至伺服驱动器的AC120ENDAT编码器卡；色标信号经色标识别传感器及其处理系统的初步处理，输入到伺服驱动器的AC132色标分析卡再进行运算处理；单个印刷单元控制系统设有单动-联动选择、粗调-细调选择、单独运行操作和对版操作以及相关运行指示灯，有关输入/输出控制信号均接至插入伺服驱动器的AC130 I/O控制卡。

  该伺服驱动器通过Ethernet POWERLINK总线网络接受X20 PCC的 CPU的运动控制指令并向其传送由编码器反馈的位置数据和其它运行数据，伺服驱动器与伺服电机则通过ENDAT编码器的反馈信号构成内闭环调节系统，地执行控制指令所规定的运动轨迹。