工控自動化應用方案：鬆下ＭＩＮＡＳ係列交流伺服電機驅動器在位置控製中的應用

鬆下ＭＩＮＡＳ係列交流伺服電機驅動器在位置控製中的應用

在zai某mou些xie傳chuan動dong領ling域yu內nei，需xu要yao對dui被bei控kong對dui象xiang實shi現xian高gao精jing度du的de位wei置zhi控kong製zhi，而er實shi現xian精jing確que位wei置zhi控kong製zhi的de一yi個ge基ji本ben條tiao件jian是shi需xu要yao有you高gao精jing度du的de執zhi行xing機ji構gou。當dang脈mai衝chong當dang量liang和he進jin給gei速su度du都dou要yao求qiu太tai高gao時shi，傳chuan統tong的de步bu進jin電dian機ji或huo直zhi流liu伺si服fu電dian機ji將jiang麵mian臨lin一yi係xi列lie問wen題ti，且qie實shi現xian起qi來lai難nan度du大da，成cheng本ben較jiao高gao。而er近jin些xie年nian興xing起qi的de交jiao流liu伺si服fu電dian機ji傳chuan動dong技ji術shu卻que能neng以yi較jiao低di的de成cheng本ben獲huo取qu極ji高gao的de位wei置zhi控kong製zhi精jing度du，世shi界jie上shang許xu多duo知zhi名ming電dian機ji製zhi造zao商shang如ru鬆song下xia，三san洋yang，西xi門men子zi等deng公gong司si紛fen紛fen推tui出chu自zi己ji的de交jiao流liu伺si服fu電dian機ji和he伺si服fu驅qu動dong器qi。日ri本ben鬆song下xia公gong司si的deＭＩＮＡＳＡ係列為比較典型的一種。結合筆者使用該伺服電機驅動器的體會，將對該伺服電機驅動器作簡要介紹。１位置控製及伺服驅動方框圖在位置控製方式下，伺服驅動器接收數控主機發出的位置指令信號脈衝／方(fang)向(xiang)，送(song)入(ru)脈(mai)衝(chong)列(lie)形(xing)態(tai)，經(jing)電(dian)子(zi)齒(chi)輪(lun)分(fen)倍(bei)頻(pin)後(hou)，在(zai)偏(pian)差(cha)可(ke)逆(ni)計(ji)數(shu)器(qi)中(zhong)與(yu)反(fan)饋(kui)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)比(bi)較(jiao)後(hou)形(xing)成(cheng)偏(pian)差(cha)信(xin)號(hao)。反(fan)饋(kui)脈(mai)衝(chong)是(shi)由(you)光(guang)電(dian)編(bian)碼(ma)器(qi)檢(jian)測(ce)到(dao)電(dian)機(ji)實(shi)際(ji)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)脈(mai)衝(chong)數(shu)，經(jing)四(si)倍(bei)頻(pin)後(hou)產(chan)生(sheng)的(de)。位(wei)置(zhi)偏(pian)差(cha)信(xin)號(hao)經(jing)位(wei)置(zhi)環(huan)的(de)複(fu)合(he)前(qian)饋(kui)控(kong)製(zhi)器(qi)調(tiao)節(jie)後(hou)，形(xing)成(cheng)速(su)度(du)指(zhi)令(ling)信(xin)號(hao)。速(su)度(du)指(zhi)令(ling)信(xin)號(hao)與(yu)速(su)度(du)反(fan)饋(kui)信(xin)號(hao)與(yu)位(wei)置(zhi)檢(jian)測(ce)裝(zhuang)置(zhi)相(xiang)同(tong)比(bi)較(jiao)後(hou)的(de)偏(pian)差(cha)信(xin)號(hao)經(jing)速(su)度(du)環(huan)比(bi)例(li)積(ji)分(fen)控(kong)製(zhi)器(qi)調(tiao)節(jie)後(hou)產(chan)生(sheng)電(dian)流(liu)指(zhi)令(ling)信(xin)號(hao)，在(zai)電(dian)流(liu)環(huan)中(zhong)經(jing)矢(shi)量(liang)變(bian)換(huan)後(hou)，由(you)ＳＰＷＭ輸shu出chu轉zhuan矩ju電dian流liu，控kong製zhi交jiao流liu伺si服fu電dian機ji的de運yun行xing。位wei置zhi控kong製zhi精jing度du由you光guang電dian編bian碼ma器qi每mei轉zhuan產chan生sheng的de脈mai衝chong數shu控kong製zhi。它ta分fen增zeng量liang式shi光guang電dian編bian碼ma器qi和he絕jue對dui式shi光guang電dian編bian碼ma器qi。增zeng量liang式shi編bian碼ma器qi構gou造zao簡jian單dan，易yi於yu掌zhang握wo，平ping均jun壽shou命ming長chang，分fen辨bian率lv高gao，實shi際ji應ying用yong較jiao多duo。本ben係xi統tong采cai用yong的de是shi增zeng量liang式shi光guang電dian編bian碼ma器qi。絕jue對dui式shi光guang電dian編bian碼ma器qi按an二er進jin製zhi編bian碼ma輸shu出chu，信xin號hao線xian多duo，由you於yu精jing度du取qu決jue於yu位wei數shu，所suo以yi高gao分fen辨bian率lv不bu易yi得de到dao。但dan是shi這zhe種zhong編bian碼ma器qi即ji使shi不bu動dong時shi也ye能neng輸shu出chu絕jue對dui角jiao度du信xin息xi，主zhu要yao用yong於yu全quan閉bi環huan高gao級ji數shu控kong機ji床chuang中zhong。增zeng量liang式shi光guang電dian編bian碼ma器qi伺si服fu電dian機ji驅qu動dong器qi方fang框kuang圖tu如ru圖tu１所示：２基於ＭＩＮＡＳＡ的位置控製傳動係統激光內雕機控製係統是一個典型的位置控製係統。它的工作原理為：伺si服fu電dian機ji在zai數shu控kong主zhu機ji控kong製zhi下xia，帶dai動dong三san維wei工gong作zuo台tai在zai空kong間jian內nei作zuo軌gui跡ji運yun動dong，將jiang出chu頭tou光guang固gu定ding在zai三san維wei工gong作zuo台tai上shang，通tong過guo數shu控kong主zhu機ji控kong製zhi激ji光guang設she備bei出chu光guang。將jiang工gong件jian固gu定ding在zai工gong作zuo台tai打da標biao範fan圍wei內nei。這zhe樣yang，在zai數shu控kong主zhu機ji控kong製zhi下xia，可ke在zai水shui晶jing等deng玻bo璃li製zhi品pin工gong件jian內nei打da印yin出chu各ge種zhong立li體ti文wen字zi、圖形、圖像等標記。係統原理框圖如圖２所示：采用ＰＣ機作為數控主機，通過研華公司ＰＣＬ－７２０多功能卡構成計算機並行數據輸出方式，它的內部具有三個設備端口：數據寄存器，控製寄存器和狀態寄存器。ＣＰＵ通過對它們的訪問，可實現對係統的各種操作。接口模板將計算機與係統相連，其結構如圖３所示：由計算機輸出的六位數據信號經緩衝器，光電隔離後送入伺服驅動器中。它們分別是Ｘ軸脈衝信號，Ｘ軸方向信號。Ｙ軸脈衝信號，Ｙ軸方向信號。Ｚ軸脈衝信號，Ｚ軸方向信號。其中，脈衝信號控製電機所走的步數，方向信號控製電機正反轉，以完成各軸的位置控製。Ｘ軸到位信號檢測，Ｙ軸到位信號檢測，Ｚ軸(zhou)到(dao)位(wei)信(xin)號(hao)檢(jian)測(ce)是(shi)三(san)組(zu)機(ji)械(xie)開(kai)關(guan)，通(tong)過(guo)開(kai)關(guan)的(de)閉(bi)合(he)，可(ke)使(shi)係(xi)統(tong)每(mei)次(ci)複(fu)位(wei)時(shi)進(jin)入(ru)參(can)考(kao)坐(zuo)標(biao)原(yuan)點(dian)。三(san)位(wei)狀(zhuang)態(tai)信(xin)號(hao)經(jing)邏(luo)輯(ji)電(dian)平(ping)整(zheng)形(xing)電(dian)路(lu)，光(guang)電(dian)信(xin)號(hao)隔(ge)離(li)電(dian)路(lu)後(hou)送(song)入(ru)計(ji)算(suan)機(ji)狀(zhuang)態(tai)寄(ji)存(cun)器(qi)中(zhong)，由(you)ＣＰＵ隨時讀出。ＧＡＬ邏輯電路由可編程邏輯器件構成，該邏輯電路生成ＲＳ鎖存器，計算機通過ＲＳsuocunqi，guangdiangelidianlukongzhijiguangdianyuanchanshenggaoyamaichongchuan，yougaoyamaichongchuankongzhiguangluxingchengjiguangshu，congershidabiaotouchuguang。sanzuxianxingdianyuanzhong，erzuyonglaiduiguangdiangeliqian、後hou芯xin片pian供gong電dian，另ling一yi組zu線xian性xing電dian源yuan供gong伺si服fu電dian機ji處chu於yu激ji磁ci狀zhuang態tai，以yi便bian伺si服fu電dian機ji接jie收shou到dao指zhi令ling脈mai衝chong就jiu能neng運yun行xing。由you於yu模mo板ban采cai用yong了le隔ge離li措cuo施shi，這zhe樣yang，既ji隔ge離li了le外wai界jie對dui數shu字zi信xin號hao的de幹gan擾rao，又you能neng有you效xiao地di防fang止zhi過guo電dian壓ya、過電流等外界突發事件對計算機係統的損壞，大大提高了係統的控製精度和可靠性。在伺服驅動器中，ＰＵＬＳ１與接口板脈衝信號相連，ＰＵＬＳ２接＋５Ｖ信號，ＳＩＧＮ１接方向信號，ＳＩＧＮ２接＋５Ｖ信號，ＣＯＭ＋，ＣＯＭ－分別接＋１５Ｖ電源正負端。ＳＲＶ－ＯＮ與ＣＯＭ－xianglian。zheyang，jiuwanchengleweizhikongzhimoshixiadejibenlianxian。qitalianxiankegenjuxitongdexuyaojinxingshidanglianjie。canshushezhitongguochumomianbanjinxing，kongzhifangshixuanzezhiweiweizhikongzhi，zhuanjuxianzhizhiweishuruwuxiao，qudongjinzhizhiweishuruwuxiao，zhilingmaichongshurufangshixuanzezhiweimaichong／符號方式，指令脈衝禁止置為輸入無效。每轉輸出脈衝數置為２５００。dianzichilunbikegenjushijixuyaojinxingshezhi。youyusifudianjitongguolianzhouqiyugongzuotaidegunzhusigangxianglian，jixiegangxinggao，jiangzidongzengyitiaozhengshi，jixiegangxingzhiwei９。增益參數采用自動調整方式：按(an)照(zhao)預(yu)定(ding)內(nei)部(bu)設(she)定(ding)的(de)模(mo)式(shi)使(shi)電(dian)機(ji)加(jia)速(su)和(he)減(jian)速(su)，從(cong)所(suo)需(xu)轉(zhuan)矩(ju)計(ji)算(suan)負(fu)荷(he)的(de)慣(guan)量(liang)，然(ran)後(hou)根(gen)據(ju)慣(guan)量(liang)，自(zi)動(dong)地(di)決(jue)定(ding)適(shi)當(dang)的(de)增(zeng)益(yi)。其(qi)它(ta)參(can)數(shu)按(an)出(chu)廠(chang)時(shi)的(de)缺(que)省(sheng)設(she)置(zhi)。由(you)於(yu)傳(chuan)動(dong)機(ji)構(gou)采(cai)用(yong)了(le)半(ban)閉(bi)環(huan)交(jiao)流(liu)伺(si)服(fu)驅(qu)動(dong)，控(kong)製(zhi)精(jing)度(du)和(he)運(yun)行(xing)速(su)度(du)得(de)到(dao)極(ji)大(da)的(de)提(ti)高(gao)，大(da)大(da)提(ti)高(gao)了(le)產(chan)品(pin)的(de)性(xing)價(jia)比(bi)。３係統軟件的設計軟件是控製係統的核心，在計算機中用軟件實現各種插補運算是很方便的。軟件采用麵向對象編程方式，具體編程環境為ＶＣ＋＋６．０。計算機通過插補計算，不斷地向伺服驅動係統提供位置指令。數控係統采用２．５軸聯動方式。其中Ｘ，Ｙ軸采用數字積分法ＤＤＡ實現二軸聯動。Ｚ軸采用點位控製，以形成空間曲線運動軌跡。數字積分法具有運算速度快、脈衝分配均勻，易於實現多坐標軸聯動及描繪平麵各種函數曲線的特點，應用比較廣泛。本係統采用ＤＤＡ圓弧插補器：平麵圓弧插補器由兩個數字積分器組成，每個坐標的積分器由累加器和被積函數寄存器所組成。ＪＲＸ，ＪＲＹ為累加寄存器寄存餘數。動點坐標值Ｘ存入被積函數寄存器ＪＶＹ中，而動點坐標值Ｙ存入被積函數寄存器ＪＶＸ中。在插補過程中，根據動點位置的變化來改變ＪＶＸ和ＪＶＹ中的內容。在起點時，ＪＶＸ，ＪＶＹ分別寄存起點坐標值ｙ０ｘ０；在插補過程中，如果是進行逆時針圓弧插補，則ＪＲＹ每溢出一個Δｙ脈衝，ＪＶＸ加１，ＪＲＸ每溢出一個Δｘ脈衝，ＪＶＹ減１。如果是進行順時針圓弧插補，則ＪＲＹ每溢出一個Δｙ脈衝，ＪＶＸ減１，ＪＲＸ每溢出一個Δｘ脈衝，ＪＶＹ加１。ＤＤＡ圓弧插補方框圖如下圖４所示。 Δｔ為一個插補迭代脈衝。ＤＤＡ圓弧插補的終點判別采用兩個終點減法計數器，把Ｘ，Ｙ坐標所需輸出的脈衝數｜ｘｅ－ｘｏ｜和｜ｙｅ－ｙ０｜分別存入這兩個計數器中，Ｘ或Ｙ積分器每輸出一個脈衝，相應的減少法數器減１，當某一坐標計數器為零時，該坐標達到終點，這時，該坐標停止迭代。當兩個計數器均為零時，圓弧插補結束。

狀　態：離線

公司簡介
 產品目錄
 供應信息

公司名稱：	北京阿沃德自動化設備有限責任公司
聯係人：	宗福軍
電　　話：	010-65545159 65546705 65546706
傳　　真：
地　　址：	北京市東城區東中街５８號Ｂ座２單元701
郵　　編：	100027
主　　頁：	http://www.awd.com.cn