運動控製在工控領域是十分常見的,我們(men) 經常用到的運動控製的電機主要分兩(liang) 大類,一種是伺服電機控製,還有一種是步進電機控製。
本文主要講解的是伺服電機的位置控製模式。伺服電機的控製模式分三種:1、位置控製模式,2、速度控製模式、3、扭矩控製模式。其中後兩(liang) 種模式都比較簡單,應用起來也非常的簡單。所以我本次講解的是比較麻煩的位置控製。
根據控製方式來說我了解的的控製方式也是大體(ti) 的分兩(liang) 種:
一、 基於(yu) PLC的運動控製主要分兩(liang) 大部分:1、PLC,功能是發送運動的脈衝(chong) 數,充當運動控製的發號施令者,伺服電機運動到什麽(me) 位置,全靠PLC發送的脈衝(chong) 數來決(jue) 定。2、伺服電機和伺服驅動器,伺服驅動器和伺服電機配套為(wei) 運動控製的執行機構,根據接收到的脈衝(chong) 數和方向運動相應的距離
二、基於(yu) 運動控製卡的運動控製方式也是分兩(liang) 大部分:1、運動控製卡,功能是和PLC一樣的,充當運動控製的發號施令者,伺服電機運動到什麽(me) 位置,全靠運動控製卡發送的脈衝(chong) 數來決(jue) 定。2、伺服電機和伺服驅動器,伺服驅動器和伺服電機配套為(wei) 運動控製的執行機構,根據接收到的脈衝(chong) 數和方向運動相應的距離。
我對運控控製卡的研究比較少,但是根據我個(ge) 人的看法,運動控製卡主要是集成了硬件和軟件,他們(men) 相比於(yu) PLC更容易控製多軸的控製,一般運動控製卡的廠家都已經編寫(xie) 好的函數,我們(men) 隻需要根據函數的功能去調用就好了。本文主要是講解PLC和伺服驅動搭建的運動控製。
首先我們(men) 了解一下伺服驅動器的接線,了解一下運動控製都需要哪些信號。
鬆下說明書(shu) 的位置控製
這裏主要是寫(xie) 了位置控製下的關(guan) 鍵參數,這些要注意一下關(guan) 鍵參數,參數不一樣接線方式也要跟著變換。
pr008,電機轉一圈所需要的脈衝(chong) 數
這裏設置的PR0.08說的是伺服驅動器轉一圈,PLC或者運動控製卡發送多少個(ge) 脈衝(chong) ,伺服驅動器控製伺服電機轉一圈。這個(ge) 參數很重要,這個(ge) 參數要和PLC上的組態程序要對應好,不然控製會(hui) 出現偏差。不同的驅動器品牌的主要參數都差不多,這個(ge) 要根據具體(ti) 的說明書(shu) 來設置。
驅動電機的接線
這裏主要說的幾個(ge) IO,脈衝(chong) 、伺服使能、刹車、還有兩(liang) 個(ge) 正負極限。這是一個(ge) 基本的運動控製需要的接線。也就是說在PLC端我們(men) 需要這麽(me) 多個(ge) 輸出給伺服驅動器,正負極限可以不需要PLC輸出,直接接的限位開關(guan) 就好。
伺服驅動器這邊基本接線和主要參數設置就這麽(me) 多,接下來我們(men) 可以看一下西門子PLC上要如何組態來配置相應的控製程序。大概的了解一下運動控製的工作原理。在下一節我才將到怎麽(me) 在PLC上編程去控製電機的運動。
西門子smart 200的編程軟件STEP 7-MicroWIN SMART點擊向導,它會(hui) 帶著你配置運控控製所需要的參數,簡化編程。
1、 在向導中點擊運動,彈出運動的向導。
2、選擇要組態的軸,根據PLC的型號不一樣,一個(ge) PLC能控製的軸的數量也不一樣,我這裏能組態三個(ge) 軸,代表這個(ge) PLC最多能同時控製三個(ge) 伺服電機。
3、選擇測量係統,這裏電機轉一次需要的脈衝(chong) 數要和伺服電機的上設置的脈衝(chong) 數要一致。
電機轉一次產(chan) 生多少位移這個(ge) 就要看你的運動控製係統的絲(si) 杠或者伺服缸的導程,比如與(yu) 導程是10的伺服缸,那麽(me) 電機轉一次就移動1cm,這個(ge) 看實際的情況而定。
4、輸入配置,這裏主要是三個(ge) 參數要配置,上極限和下極限,這是判斷運動控製的極限位置,還有就是參考點(我們(men) 常說的零點)。這三個(ge) 可以自由搭配輸入點,我建議一個(ge) 係統最少是需要三個(ge) 限位開關(guan) ,一個(ge) 是上極限,一個(ge) 是下極限,還有一個(ge) 就是原點。但是運動控製最少隻需要一個(ge) 點就可以實現位置控製,那就是原點。但是這樣會(hui) 出現跑出極限的危險。最完善的運動控製應該是有五個(ge) ,兩(liang) 個(ge) 上極限,兩(liang) 個(ge) 下極限外加一個(ge) 原點。兩(liang) 個(ge) 上極限一個(ge) 接PLC一個(ge) 接伺服驅動器,兩(liang) 個(ge) 下極限一個(ge) 接PLC一個(ge) 接伺服驅動器,還有最後一個(ge) 原點接PLC。但是這樣會(hui) 增加成本,所以我們(men) 一個(ge) 用三個(ge) 限位開關(guan) 就夠了
5、配置限位開關(guan) 的點位和輸入信號。
6、方向輸出,這個(ge) 是控製方向輸出控製的。
7、參考點的配置,配置回歸原點的速度和原點信號
9、搜索原點的方式
10、儲(chu) 存器的分配
11、配置完成的結果
現在總結一下一個(ge) 運動控製係統主要需要哪幾個(ge) 參數:1、控製係統的導程。2、伺服電機轉一圈需要的脈衝(chong) 數(PLC和伺服驅動器上的參數設置要一致)。3、原點限位開關(guan) 。4、上極限開關(guan) 。5、下極限開關(guan) 。
在我們(men) 調試之前一定要確定這麽(me) 幾個(ge) 參數才能夠做到位置控製,下一篇文章我才會(hui) 將PLC的幾個(ge) 運動控製指令。
留言處大家可以補充文章解釋不對或欠缺的部分,這樣下一個(ge) 看到的人會(hui) 學到更多,你知道的正是大家需要的。。。