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惠州大亚湾澳头石化大道中480号太东天地花园2栋二单元9层01号房(仅限办公)(注册地址)
更新时间
2024-05-16 09:10

详细介绍

摘要:以三菱公司的fx3u-48mt-es-a作为控制元件,fbd-c作为操作元件,直接控制三菱伺服电机的具体程序设计。

伺服电机又称执行电机,它是控制电机的一种。它是一种用电脉冲信号进行控制的,并将脉冲信号转变成相应的角位移或直线位移和角速度的执行元件。根据控制对象的不同,由伺服电机组成的伺服系统一般有三种基本控制方式,即位置控制、速度控制、力矩控制。本系统我们采用位置控制。plc在自动化控制领域中,应用十分广泛。尤其是近几年plc在处理速度,指令及容量、单轴控制方面得到飞速的发展,使得plc在控制伺服电机方面也变得简单易行。一、控制系统中元件的选型1、plc的选型因为伺服电机的位移量与输入脉冲个数成正比,伺服电机的转速与脉冲频率成正比,所以我们需要对电机的脉冲个数和脉冲频率进行jingque控制。且由于伺服电机具有无累计误差、跟踪性能好的优点,伺服电机的控制主要采用开环数字控制系统,通常在使用时要搭配伺服驱动器进行控制,而伺服电机驱动器采用了大规模集成电路,具有高抗干扰性及快速的响应性。在使用伺服驱动器时,往往需要较高频率的脉冲,所以就要求所使用的plc能产生高频率脉冲。三菱公司的fx3u晶体管输出的plc可以进行6点同时100khz高速计数及3轴独立100 khz的定位功能,并且可以通过基本指令0.065μs、pcmix值实现了以4.5倍的高速度,完全满足了我们控制伺服电机的要求,所以我们选用fx3u-48mt-es-a型plc。2、伺服电机的选型在选择伺服电机和驱动器时,只需要知道电机驱动负载的转距要求及安装方式即可,我们选择额定转距为2.4 n·m,额定转速为3 000r/min,每转为131 072p/rev分辨率的三菱公司hf-ke73w1-s100伺服电机,与之配套使用的驱动器我们选用mr-e-70a-kh003伺服驱动器。三菱的此款伺服系统具有500hz的高响应性,高精度定位,高水平的自动调节,能轻易实现增益设置,且采用自适应振动抑止控制,有位置、速度和转距三种控制功能,完全满足要求。
同时我们采用三菱fbd-c型触摸屏,对伺服电机进行自动操作控制。二、plc控制系统设计我们需要伺服电机实现正点、反点、原点回归和自动调节等动作,另外为确保本系统的jingque性我们增加编码器对伺服电机进行闭环控制。plc控制系统i/o接线图如图1。上图中的公共端的电源不能直接接在输入端的24v电源上。根据控制要求设计了plc控制系统梯形图如图2。 图2 梯形图 m806控制伺服急停,m801控制伺服电机原点回归,m802控制伺服正点,m803控制伺服反点,m804为自动调节,m805为压力校正即编码器的补偿输入。在电机运行前需要首先进行原点回归,以确保系统的准确性和稳定性,当m50和m53同时接通时,伺服电机以2khz的速度从y0输出脉冲,开始做原点回归动作,当碰到近点信号m30=on时,变成寸动速度1khz,从y0输出脉冲直到m30=off后停止。m30是在自动调节时,电机转动的角度与零点相等时为on。电机在进行正反点时,我们采用fx3u具有的专用表格定位指令dtbl s1 s2;在使用表格定位之前,我们首先要在梯形图左边的plcparameter(plc参数)中进行定位设定。正反点控制我们采用指令drva s1 s2 d1d2juedui定位指令。在自动运行时,我们利用plc内强大的浮点运算指令,根据系统的多方面参数进行计算;在操作时,我们只需要在触摸屏上设定参数,伺服电机便根据程序里的运算公式转化成为脉冲信号输出到驱动器,驱动器给电机信号运转。在伺服电机运行的过程中,为确保电机能达到我们需要的精度,我们采用增量式编码器与伺服电机形成闭环控制,我们把计算到的角度与编码器实际测量角度进行比较,根据结果调整伺服电机的脉冲输出,从而实现高精度定位。整个程序我们采用步进指令控制(也可以采用一般指令控制),简单方便。三、伺服系统设置1、伺服驱动器的接线伺服系统的接线很简单,我们只需要按照规定接入相对应的插头即可。将三相电源线l1,l2,l3插头接入cpn1,将伺服电机插头接入cn2,将编码器插头接入cnp2,控制线插头接入cn1。我们在调试程序时需要用伺服电机的专用软件,通过rs422接口接到伺服系统的cn3上即可。对于cn1控制线接法如表1。
表1控制线接法
2、伺服驱动器的参数设定系统采用定位控制。三菱mr-e系列的伺服驱动器,主要有两组参数,一组为基本参数,另一组为扩展参数,根据本系统要求,我们主要设定基本参数,主要有no.0,no.1,no.2,no.3,no.4,no.5,no.7,no.18,no.19,扩展参数要根据具体情况进行设定。
同时我们也可以通过伺服设置软件setup221e进行参数设置。我们在伺服电机进行调试过程中建议先设为速度模式,进行伺服电机的点动测试。四、触摸屏程序设计建立初始画面,在画面上分别设置按钮开关,在开关上分别写上,压力+、压力-、原点回归、自动调节、压力校正、伺服急停等字样,其中继电器的对应情况如上所写。控制画面如图3和图4。图3 画面设置  图4参数显示  本系统同时还设置有手动调节功能,确保在自动调节出现问题时及时补救。触摸屏上我们设置了指示灯,可显示此时的工作状态。同时我们在手动和自动指示灯的中间部分,设置了脉冲的输出指示,即伺服电机的运转指示,当有脉冲输出时,会有“脉冲输出中”的红色指示灯出现,当无红色指示灯显示时,即表示电机有故障,此时操作者需根据伺服驱动器上显示的异常字母进行故障查询,简单方便。


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