接近开关如何令伺服电机精确定位
接近开关如何令伺服电机精确定位
接近开关如何令伺服电机精确定位发布: 2009-5-07 21:26 | 作者: admin | 查看: 57次动作示意图如上,PLC控制步进电机或是伺服电机带动执行机构向右运行,PLC检测到接近开关信号后,要求精确停在A点。
实现此控制的方法是,PLC检测到接近开关信号后,给脉冲指令赋于新的脉冲值,令步进电机或是伺服电机带动执行机构行走到A点停止。
PLC的扫描周期决定了PLC检测输入信号存在一定的滞后性,此滞后性会造成第一次在B点接收到接近开关信号,而另一次可能是在C点接收到开关信号。
两次接收到开关信号的位置不同,而新的脉冲数却相同,必然造成两次停止点不相同,即重复定位精度不理想。
由此,想到了利用输入中断方式,即检测接近开关信号的上升沿执行中断程序,在中断程序中改变脉冲指令的脉冲数。
这种用输入中断实现重复精确定位是现在常用的方法,但是目前很多PLC的脉冲指令都不支持在运行中改变脉冲数,即改变脉冲数只能是在下一次驱动时才执行新的脉冲数,而支持在运行中改变脉冲数的指令运用起来又都不太理想。
这就要求在检测到接近开关信号时,必须先停止脉冲指令,赋于新的脉冲数后再重新驱动此脉冲指令。
如下图:上图是以三菱FX的相对脉冲DRVI为例,当接近开关(X0)上升沿时,中断程序复位脉冲指令DRVI 的驱动M0,并将脉冲数重新赋值为K1000,再利用程序将M0重新置位(图中省略置位M0程序)。
这样看似可以,但是上段程序还是没有真正领会PLC扫描周期概念。
我们假设程序扫描DRVI指令后才收到中断信号,中断程序复位M0后,程序返回执行FEND指令,然后要经过通讯处理阶段、输出扫描阶段,输入扫描阶段才能再次执行到第0步,此时PLC才知道M0已经断开,从而停止脉冲指令DRVI的执行。
这又令DRVI指令发出了一定量的脉冲,如果频率设的很大,这些脉冲造成的误差也是很可观。
看来此种方法也不理想,而下面以松下FPX的PLC为例的方法重复定位精度就很理想了.TAG: 电机开关伺服。
如何使用伺服电机进行位置控制
如何使用伺服电机进行位置控制伺服电机是一种广泛应用于工业自动化领域的电动机,它通过反馈信号实现对位置、速度和力矩的精确控制。
在许多机械系统中,伺服电机的位置控制是至关重要的,本文将介绍如何使用伺服电机进行位置控制。
一、伺服电机的基本原理伺服电机由驱动器、编码器和控制器组成。
其基本原理是通过控制器向驱动器发送控制信号,驱动器根据控制信号驱动电机旋转,编码器实时反馈电机的位置信息给控制器,控制器根据反馈信号进行误差计算并实施控制算法调整驱动信号,从而使电机准确地达到期望位置。
二、选择适当的伺服电机在使用伺服电机进行位置控制之前,需要选择适当的伺服电机。
选择伺服电机时需要考虑以下因素:1. 载荷特性:根据需要控制的载荷特性选择电机的扭矩和功率。
2. 速度要求:根据需要控制的速度范围选择电机的额定速度。
3. 精度要求:根据需要控制的位置精度选择电机的分辨率和精度。
三、位置控制参数设置在使用伺服电机进行位置控制之前,需要正确设置控制参数。
常见的位置控制参数包括:1. 比例增益:控制器根据位置误差调整输出信号的增益,从而使电机快速接近期望位置。
2. 积分时间:控制器根据位置误差的积分量调整输出信号的积分时间,从而进一步减小位置误差。
3. 微分时间:控制器通过位置误差的微分量调整输出信号的微分时间,从而减小系统的振荡和超调。
4. 反馈滤波:通过设置反馈滤波来平滑和增强反馈信号,从而减小噪声和干扰对控制系统的影响。
四、位置控制算法选择常见的伺服电机位置控制算法包括位置环控制和速度环控制。
位置环控制主要通过比较电机实际位置和期望位置的差异来产生控制命令,以驱动电机准确地移动到期望位置。
速度环控制则通过比较电机实际速度和期望速度的差异来产生控制命令,以控制电机的移动速度。
五、编写控制程序使用伺服电机进行位置控制时,需要编写相应的控制程序。
编写控制程序前,需要了解控制器的编程接口和编程语言。
常见的控制程序包括设定目标位置、读取反馈信号、计算位置误差、调节输出信号等步骤。
PLC控制伺服电机准确定位的方法
PLC控制伺服电机准确定位的方法
1.确定准确定位的目标:首先需要确定伺服电机的准确定位目标,即
需要将电机定位到的位置和角度。
2.设置伺服电机控制器参数:根据具体的伺服电机和应用需求,设置
伺服电机的控制器参数,包括电机的最大转速、加速度、减速度等。
3.设置PLC程序:使用PLC编程软件,编写相应的程序来控制伺服电
机的准确定位。
该程序需要包括初始化电机、设定目标位置、控制电机转
动等功能。
4.初始化电机:在程序开始时,需要对伺服电机进行初始化,将电机
的位置和角度归零,并设置初始速度。
5.设定目标位置:根据准确定位的目标,将目标位置和角度传输给伺
服电机控制器,控制器会根据这些参数来控制电机的行动。
6.控制电机转动:通过PLC程序控制电机的转动,可以使用闭环控制
或开环控制。
闭环控制使用编码器或传感器来反馈电机的位置和角度信息,并根据这些信息进行调整;开环控制则根据预设的速度和时间来控制电机
转动。
7.到达目标位置:通过不断调整电机的转速和加减速度,直到电机的
位置和角度达到目标位置。
可以使用PID控制算法来实现精确控制。
8.停止电机:在电机达到目标位置后,停止电机的转动,并进行必要
的复位操作,将电机的位置和角度归零。
以上是PLC控制伺服电机准确定位的一般方法。
具体的实现还需要根
据具体的应用需求和伺服电机的型号、规格进行调整和优化。
伺服电机的控制方法
伺服电机的控制方法伺服电机是一种用于精确控制运动的电动机。
它具有高度可控性和精度,被广泛应用于机械、自动化和工业领域。
为了实现对伺服电机的精确控制,需要采用一种合适的控制方法。
本文将介绍几种常见的伺服电机控制方法。
1.位置控制:位置控制是最常见的伺服电机控制方法之一、通过测量电机转子的角度或位移,将其与期望位置进行比较,并根据差值调整电机运动,以达到精确的位置控制。
位置控制可以通过反馈设备(如编码器或传感器)来实现,以便在实时监测和调整电机位置。
2.速度控制:速度控制是一种将伺服电机运动速度保持在设定值的控制方法。
通过测量电机转子的速度,并将其与期望速度进行比较,控制电机的输出电压和频率,以达到所需的运动速度。
速度控制也可以通过反馈设备来实现,以实时调整电机的输出和速度。
3.扭矩控制:扭矩控制是一种以保持电机输出扭矩在设定值的控制方法。
通过测量电机输出的扭矩,并与期望扭矩进行比较,控制电机的输出电流和电压,以保持所需的扭矩输出。
扭矩控制可以通过反馈设备(如扭矩传感器)来实现,以实时调整电机的输出和扭矩。
4.力控制:力控制是一种将伺服电机输出力保持在设定值的控制方法。
通过测量电机输出的力,并将其与期望力进行比较,控制电机的输出电流和电压,以保持所需的力输出。
力控制可以通过反馈设备(如力传感器)来实现,以实时调整电机的输出和力。
5.轨迹控制:轨迹控制是一种将伺服电机按照预定的运动轨迹进行控制的方法。
通过定义电机运动的轨迹,以及所需的速度、加速度和减速度等参数,控制电机按照轨迹进行运动。
轨迹控制可以通过编程的方式实现,以根据所需的轨迹生成控制指令。
6.模型预测控制:模型预测控制是一种基于数学模型对伺服电机进行控制的方法。
通过建立电机和机械系统的动态模型,并预测未来的运动和行为,通过调整控制指令实现对电机的精确控制。
模型预测控制通常需要高级的控制算法和计算能力,可以在复杂的应用场景中实现更高的控制精度。
如何采用PLC控制伺服电机的精确定位资料
如何采用PLC控制伺服电机的精确定位资料PLC(可编程逻辑控制器)是一种用于自动化控制系统的设备,可以用于控制各种工业设备,包括伺服电机。
伺服电机是一种能够精确控制位置、速度和加速度的电机,通常用于需要高精度定位的应用,如机械加工、伺服控制、自动化装置等。
下面是一种常见的使用PLC控制伺服电机精确定位的方法:1.确定系统需求:首先需要确定系统的需求,包括需要实现的精度、速度、定位方式等。
根据这些需求,选择适合的伺服电机型号和控制器。
2.连接硬件:将PLC与伺服电机连接起来。
通常,伺服电机和PLC之间可以通过专用的伺服驱动器进行连接。
将伺服驱动器与PLC的数字输出端口和模拟输出端口连接,以实现控制信号和反馈信号的传输。
3.配置PLC:在PLC上进行相应的配置和编程工作。
首先,配置数字输出端口和模拟输出端口,使其与伺服驱动器的输入端口对应。
然后,根据伺服电机的参数设置PLC的输出信号类型(如脉冲、方向信号),以及加速度、速度和位置等参数。
4.编写控制程序:根据系统的需求和伺服电机的控制方式,编写控制程序。
控制程序通常包括以下几个部分:-位置控制:编写位置控制代码,根据输入信号(如脉冲信号)来控制伺服电机的位置。
可以通过PLC的计数器或定时器实现相应的控制逻辑。
-速度控制:编写速度控制代码,根据输入信号(如模拟输出信号)来控制伺服电机的速度。
可以通过PLC的PID控制功能来实现速度控制。
-加速度控制:编写加速度控制代码,根据输入信号(如模拟输出信号)来控制伺服电机的加速度。
可以通过PLC的PID控制功能来实现加速度控制。
-反馈控制:编写反馈控制代码,根据伺服电机的反馈信号(如编码器信号)来实时调整控制参数,以实现闭环控制。
5.调试和优化:完成编写控制程序后,进行系统的调试和优化工作。
通过实际测试和调整控制参数,确保系统能够达到设计要求,并对可能存在的问题进行排查和修复。
6.运行和维护:系统调试完成后,对PLC和伺服电机进行正式运行。
如何采用PLC控制伺服电机的精确定位
如何采用PLC控制伺服电机的精确定位摘要: 文章阐述了PLC在伺服电机控制中的定位原理及控制方法。
关键词:PLC;伺服电机;精确定位1PLC定义PLC主要是指数字运算操作电子系统的可编程逻辑控制器,用于控制机械的生产过程。
PLC的特点是性能稳定可靠,一般由大公司如三菱,LG、台达、西门子等生产制造,质量可靠,使用寿命长,其次PLC的扩展性好,一般可通过简单方法实现多种专业的功能,如AD/DA功能,波形输出功能,PID模糊控制功能等。
PLC可采用代码编程或者梯形图编程,逻辑清楚,编程简单,适合于初学者学习和使用,因此用途广泛。
目前PLC已经在世界各地的重要控制系统中发挥了重要的作用。
大到航天航海,小到普通家用电器,都有它的身影,特别是制造工厂,更是得到了大量的使用。
2 伺服电机定义伺服电机主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,这样,就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确的定位,可以达到0.001mm。
伺服电机在要求精密控制的工业自动化设备中得到了广泛的应用,他的闭环控制功能,是步进电机无法比拟的。
在一些场合,由于步进电机没有反馈,因此当步进电机卡死或打滑会出现丢步的情况,从而大大影响设备使用精度,因此步进电机一般用于纯粹的转动过程,或者用于对精度要求不高的使用场合。
3 如何采用PLC控制伺服电机运转文中采用了LG品牌PLC,伺服电机采用英迈克的伺服电机及驱动器。
3.1 PLC控制伺服电机原理图PLC控制伺服电机原理如图1所示。
①PLC引脚说明。
PLC引脚P00为电机运行启动信号;PLC引脚P40属于LG PLC的专用高速脉冲通道,用于控制伺服电机驱动器。
PLC控制伺服电机准确定位的方法
PLC控制伺服电机准确定位的方法在自动化生产、加工和控制过程中,经常要对加工工件的尺寸或机械设备移动的距离进行准确定位控制。
这种定位控制仅仅要求控制对象按指令进入指定的位置,对运动的速度无特殊要求,例如生产过程中的点位控制(比较典型的如卧式镗床、坐标镗床、数控机床等在切削加工前刀具的定位),仓储系统中对传送带的定位控制,机械手的轴定位控制等等。
在定位控制系统中常使用交流异步电机或步进电机等伺服电机作为驱动或控制元件。
实现定位控制的关键则是对伺服电机的控制。
由于可编程控制器(PLC)是专为在工业环境下应用而设计的一种工业控制计算机,具有抗干扰能力强、可靠性极高、体积小等显著优点,是实现机电一体化的理想控制装置。
本文旨在阐述利用PLC控制伺服电机实现准确定位的方法,介绍控制系统在设计与实施中需要认识与解决的若干问题,给出了控制系统参考方案及软硬件结构的设计思路,对于工业生产中定位控制的实现具有较高的实用与参考价值。
1 利用PLC的高速计数器指令和旋转编码器控制三相交流异步电机实现的准确定位1.1 系统工作原理PLC的高速计数器指令和编码器的配合使用,在现代工业生产自动控制中可实现精确定位和测量长度。
目前,大多数PLC都具有高速计数器功能,例如西门子S7-200系列CPU226型PLC有6个高速计数器。
高速计数器可以对脉宽小于PLC主机扫描周期的高速脉冲准确计数,不需要增加特殊功能单元就可以处理频率高达几十或上百kHz的脉冲信号。
旋转编码器则可以将电动机轴上的角位移转换成脉冲值。
利用PLC的高速计数器指令和编码器控制三相交流异步电机实现的准确定位控制系统,其原理是通过与电动机同轴相连的光电旋转编码器将电机角位移转换成脉冲值,经由PLC的高速计数器来统计编码器发出的脉冲个数,从而实现定位控制。
1.2 设计与实施以对传输带的定位控制设计为例加以说明。
现需要用传输带运送货物,从货物运送起点到指定位置(终点)的距离为10 cm。
伺服电机在航天设备中如何实现高精度定位
伺服电机在航天设备中如何实现高精度定位在航天领域,高精度定位是确保各种设备和任务成功的关键因素之一。
而伺服电机作为一种能够精确控制位置、速度和加速度的电机,在航天设备中发挥着至关重要的作用。
那么,伺服电机是如何在如此苛刻的环境下实现高精度定位的呢?首先,我们来了解一下伺服电机的工作原理。
伺服电机通常由电机本体、编码器和驱动器组成。
电机本体负责产生动力,编码器则用于实时反馈电机的位置和速度信息,驱动器根据输入的指令和编码器的反馈信号,精确控制电机的运动。
在航天设备中,为了实现高精度定位,对伺服电机的性能要求极高。
一方面,电机本身需要具备高扭矩、低惯量和高响应速度等特点,以满足快速、精确的位置调整需求。
例如,在卫星的姿态控制系统中,需要伺服电机能够迅速响应指令,对卫星的姿态进行微调,以确保卫星的通信、观测等功能正常运行。
另一方面,编码器的精度和分辨率也是决定伺服电机定位精度的关键因素。
高精度的编码器能够提供更准确的位置和速度反馈,使得驱动器能够更精确地控制电机的运动。
在航天应用中,通常会采用光学编码器或磁性编码器等高精度的测量设备。
除了硬件方面的性能要求,软件控制算法也是实现高精度定位的重要手段。
在航天设备中,常用的控制算法包括 PID 控制(比例积分微分控制)、模糊控制和自适应控制等。
PID 控制是一种经典的控制算法,通过对误差的比例、积分和微分进行运算,来调整控制量,使系统达到稳定并实现精确控制。
在伺服电机的控制中,PID 控制器可以根据编码器反馈的位置和速度误差,计算出合适的电流或电压输出,驱动电机运动到指定位置。
模糊控制则是一种基于模糊逻辑的控制方法,它不需要精确的数学模型,而是根据经验和规则来进行控制。
在航天环境中,由于存在各种不确定性和复杂的干扰因素,模糊控制可以根据模糊规则和推理机制,自适应地调整控制策略,提高系统的鲁棒性和定位精度。
自适应控制则能够根据系统的运行状态和环境变化,自动调整控制参数,以达到最佳的控制效果。
伺服电机找原点原理
伺服电机找原点原理引言伺服电机是一种能够根据控制信号调整输出角度和速度的电机。
在实际应用中,经常需要将伺服电机的位置重置到一个已知的位置,这个位置通常被称为原点。
找到原点的过程被称为伺服电机找原点。
伺服电机找原点是实现自动化控制的基础,它在许多领域中得到广泛应用,比如机械加工、印刷、纺织等。
本文将详细解释与伺服电机找原点原理相关的基本原理,以及如何实现伺服电机找原点。
伺服电机工作原理在深入理解伺服电机找原点原理之前,我们先简要介绍一下伺服电机的工作原理。
伺服电机由电机、编码器和控制器组成。
电机负责产生转动力矩,编码器用于测量电机的角度,控制器根据编码器的反馈信号来调整电机的输出角度和速度。
控制器通过给电机施加适当的电压信号来驱动电机转动。
电机转动时,编码器会输出与电机角度相关的脉冲信号。
控制器根据编码器信号来判断电机当前的位置,并通过调整输出电压信号来使电机转到目标位置。
伺服电机找原点原理伺服电机找原点的目的是将电机的位置重置到一个已知的位置,通常是某个固定的位置。
找到原点后,控制器可以根据原点位置来计算电机当前的位置。
伺服电机找原点的基本原理是通过控制电机的转动方向和速度,使电机在某个特定的位置上产生一个特殊的信号,然后根据这个信号来确定原点位置。
具体来说,伺服电机找原点的过程可以分为以下几个步骤:1.初始化:在开始找原点之前,需要对系统进行初始化。
这包括将控制器的输出电压设置为零,将电机的位置清零,以及将编码器的计数器清零。
2.设定转动方向和速度:在开始找原点之前,需要设定电机的转动方向和速度。
通常情况下,电机会以一个较低的速度逆时针转动,直到找到原点为止。
3.检测特殊信号:当电机转动到一个特定的位置时,通常会产生一个特殊的信号。
这个信号可以通过传感器来检测,比如光电开关、接近开关等。
当检测到特殊信号时,说明电机已经找到了原点。
4.停止电机:一旦检测到特殊信号,控制器会停止给电机施加电压信号,使电机停止转动。
伺服电机的三种控制方法
伺服电机的三种控制方法伺服电机是一种可以对位置、速度和力矩进行准确控制的电机。
它具有以下几种控制方法,分别是位置控制、速度控制和力矩控制。
一、位置控制位置控制是指通过对伺服电机施加电压信号,使其能够准确地达到所需的位置。
常见的位置控制方法有以下三种:1.开环位置控制:开环位置控制是最简单的位置控制方法之一、它通过事先设定好的指令信号,控制伺服电机的运动到达预定的位置。
但由于无法准确感知位置误差,因此容易受到负载变动、摩擦力等因素的影响,导致控制精度较低。
2.简单闭环位置控制:简单闭环位置控制是在开环控制的基础上,增加了位置反馈信息来实现更精确的位置控制。
闭环控制使用编码器或位置传感器等设备来实时感知伺服电机的位置,并与设定的指令信号进行比较,控制电机的转动,减小位置误差。
但简单闭环位置控制无法考虑到负载变化对位置控制的影响。
3.PID闭环位置控制:PID闭环位置控制是在简单闭环控制的基础上,增加了比例、积分和微分控制来进一步提高位置控制精度。
PID控制器根据伺服电机的位置误差、变化速率和累计偏差,调整电机驱动器的输出信号,以实现位置的精确控制。
PID控制器通常调整PID参数,以逐步减小位置误差,使得伺服电机能够快速且准确地达到所需位置。
二、速度控制速度控制是指通过对伺服电机施加电压信号,使其能够达到预设的速度。
常见的速度控制方法有以下几种:1.矢量控制:矢量控制是一种通过使用矢量变量来控制电机的速度和方向的方法。
它可以实现电机的快速启动、减速和正反转,并具有良好的动态响应性能。
矢量控制通常需要精确的位置反馈或速度反馈信号,并使用PI控制器来调整速度误差和电机转矩。
2.开环速度控制:开环速度控制是在没有速度反馈信号的情况下,通过一个开环速度控制器来控制电机的转速。
开环速度控制通常使用一个指令信号,在不考虑负载变化的情况下提供固定转速。
由于没有速度反馈信号,开环速度控制容易受到负载变化和负载扰动的影响,控制精度较低。
伺服驱动器如何实现精准位置控制
伺服驱动器如何实现精准位置控制在现代工业自动化领域中,精准的位置控制是实现高质量生产和高效运行的关键。
而伺服驱动器作为控制系统中的重要组成部分,在实现精准位置控制方面发挥着至关重要的作用。
要理解伺服驱动器如何实现精准位置控制,首先得明白它的工作原理。
简单来说,伺服驱动器接收来自控制器的指令信号,然后通过对电机的电流、电压和频率等参数进行精确调节,来控制电机的转速、转向和位置。
那么,它是通过哪些具体的方式和技术来达到精准控制的位置呢?其中一个关键因素是反馈机制。
常见的反馈方式包括编码器反馈和旋转变压器反馈等。
编码器能够精确地测量电机轴的位置和速度,并将这些信息反馈给伺服驱动器。
驱动器将实际测量值与给定的目标值进行比较,然后计算出误差,并根据这个误差来调整输出,使得电机能够准确地达到指定的位置。
再者,高性能的控制算法也是实现精准位置控制的核心。
例如,PID 控制算法(比例积分微分控制)被广泛应用于伺服驱动器中。
比例环节能够快速响应误差,但可能会存在稳态误差;积分环节能够消除稳态误差,但可能会导致系统响应变慢;微分环节则可以预测误差的变化趋势,提前进行调整,从而改善系统的动态性能。
通过合理地调整 PID 参数,可以使系统在快速响应、准确性和稳定性之间达到良好的平衡。
另外,伺服驱动器的硬件性能也对精准位置控制有着重要影响。
高质量的功率器件、高精度的模拟电路和快速的数字信号处理器等,都能够提高控制的精度和响应速度。
同时,驱动器的抗干扰能力也非常重要,以确保在复杂的工业环境中稳定可靠地工作。
在实际应用中,为了实现更精准的位置控制,还需要对系统进行参数整定和优化。
这包括对电机的惯量、摩擦力等参数进行准确测量和补偿,以及对驱动器的增益、滤波等参数进行调整。
而且,不同的应用场景和负载特性也会对控制效果产生影响。
例如,在轻载和重载情况下,系统的响应特性可能会有所不同,需要针对性地进行优化。
此外,良好的机械结构和传动系统设计也有助于提高位置控制的精度。
伺服速度模式实现定位的方法
伺服速度模式实现定位的方法
在伺服速度模式下实现定位的方法一般可以分为以下几个步骤:
1. 设定目标位置:首先,需要确定伺服电机需要移动到的目标位置。
可以通过输入命令、人机界面或者外部输入端口来设置目标位置的数值。
2. 运动控制命令:通过给伺服驱动器发送运动控制命令,将伺服电机设置为速度模式,并指定目标位置。
可以使用伺服驱动器提供的指令,如“定位模式”、“JOG模式”等,来控制伺服电
机的运动。
3. 启动运动:启动伺服电机的运动。
通常需要给伺服驱动器发送一个启动运动的命令,以开始驱动伺服电机。
4. 反馈检测:伺服电机在运动过程中,通过反馈装置(如编码器、位置传感器等)实时检测当前位置,并将实际位置信息反馈给伺服驱动器。
5. 跟踪控制:伺服驱动器通过与目标位置进行比较,实时调整输出信号,控制伺服电机的加速度和减速度,使其逐步接近目标位置。
6. 到达目标位置:当伺服电机的实际位置与目标位置之间的误差小于设定的阈值时,认为伺服电机已经到达目标位置。
需要注意的是,实现定位的方法可能会因不同的伺服系统设备
和控制器而有所差异,具体的步骤和参数设置可能会有所不同。
因此,在使用伺服电机进行定位控制时,最好参考设备的相关说明手册和技术文档,以确保正确设置和操作。
三菱伺服电机怎么实现精准定位
三菱伺服电机怎么实现精准定位三菱伺服电机怎么实现精准定位的呢?伺服控制系统(servo?mechanism)是使物块的位置、方向、情况等輸出被控量可以跟追随输入总体目标(或给出值)的随意转变的过程控制系统。
那麼三菱伺服电机是怎样保持精确定位,如何看待它的闭环控制特点,今日我们就来说说。
首先我们看看交流伺服控制系统的构成,由伺服控制器和三菱伺服电机构成。
这儿我们关键叙述伺服电机驱动器的原理,电机仅仅一个电动执行器。
控制器的构造示意图以下,和软启动器的主电源电路相近,开关电源历经变压器,逆变电源,保持从AC→DC→AC 的变换。
输入数据信号/指令能够是位置、速率、扭距等控制数据信号,相匹配三菱伺服电机的三种控制模式,每个控制模式都相匹配着环的控制,扭距控制是电流量反馈控制,速率模式是速率反馈控制,位置模式则是三反馈控制模式(扭距、速率、位置)。
下边对于位置模式的三闭环控制开展剖析:位置模式的三反馈控制图中中M表达交流伺服电机,PG意味着伺服电机,最外边的天蓝色的意味着位置环,由于我们最后控制的是位置(精准定位),内环分別是速率环和电流量环(扭距环),位置模式下速率环和电流量环做为保护环避免失速控制和负载以保证电机恒速运行和电机电流量稳定。
我们重中之重看看位置环是怎样保证电机可以精确转动给出的视角。
倘若我们给出脉冲为1个,这时反馈脉冲为0,脉冲误差△p=1,输入到控制板中,此刻驱动电路控制IPM逆变电源造成SPWM波驱动器三菱伺服电机转动,留意这一SPWM波和我们plc发脉冲的方波是不一样的,时电机推动伺服电机转动传出反馈脉冲,这一那时候△p=0,电机终止輸出,1个脉冲精准定位进行。
全部从传出脉冲到接受反馈脉冲的过程便是一个闭环控制过程,进而保证电机可以精确精准定位,脉冲的总数决策精准定位的间距,脉冲的頻率决策电机的转速比。
基于伺服电机的高精度定位技术
基于伺服电机的高精度定位技术引言:随着科技的不断进步和工业化的发展,对于高精度定位的需求越来越迫切。
伺服电机作为一种精密控制设备,具有高精度、高效率、高稳定性的特点,在许多行业中得到广泛应用。
本文将探讨基于伺服电机的高精度定位技术,包括其原理、应用领域以及未来发展的趋势。
一、伺服电机的基本工作原理伺服电机是一种能够根据控制信号来精确控制位置、速度和加速度的电机。
它由驱动器、编码器和电机组成。
驱动器接收来自控制系统的信号,并将其转化为适当的电流信号,供给电机驱动运动。
编码器用于反馈当前位置信息,通过与目标位置进行比较,驱动器可以调整电机的旋转角度,从而实现精确的定位。
二、高精度定位技术的关键要素1. 编码器的精度:编码器作为反馈装置,对于实现高精度定位至关重要。
编码器的精度决定了系统的分辨率和定位的准确性。
通常采用光学编码器或磁性编码器,其可以实现非常高的精度,以满足高精度定位的要求。
2. 控制算法的优化:高精度定位技术需要精确的控制算法来实现目标位置的准确控制。
常见的控制算法包括位置环和速度环控制。
对于高精度定位,需要对控制算法进行优化,例如采用PID 控制器等,以提高系统的稳定性和响应速度。
3. 机械结构的刚性:机械结构的刚性对于高精度定位至关重要。
机械结构的扭转和振动会影响定位的准确性。
因此,在设计和制造过程中,需要考虑机械结构的刚性和稳定性,以减少外界干扰和振动。
三、伺服电机高精度定位的应用领域1. 机床行业:在数控机床中,伺服电机的高精度定位技术可以实现工件的高精度加工。
通过控制伺服电机的转速和位置,可以在工件表面实现精确的切削和加工,提高机床的加工精度和效率。
2. 自动化生产线:在自动化生产线中,伺服电机可以被用于物料装配、输送以及定位等任务。
高精度定位技术可以保证各个工作站之间的物料传递准确无误,提高生产效率和产品质量。
3. 机器人技术:伺服电机的高精度定位技术在机器人技术中也得到了广泛应用。
如何使用伺服电机实现定位功能?
如何使用伺服电机实现定位功能?今天我们来具体说说如何使用伺服电机实现定位功能。
首先我们需要设置伺服驱动器的控制模式为位置模式,采用脉冲+方向的输入形式进行控制,配合三菱PLC的运动控制指令可实现完美的定位功能。
这里我们简述下三菱PLC定位指令,大致分为三种,原点回归指令DSZR、ZRN,定位指令PLSY、PLSR、DRVI、DRVA,可变速运行PLSV。
其中PLSY、PLSR是脉冲输出指令,它的定位功能是相对较弱的或者是最基础的定位指令,后面的定位指令都是在它的基础上发展而来的。
我们一般采用DRVI、DRVA指令实现定位,DRVI 是相对定位指令,DRVA是决定定位指令。
说到相对和绝对位置,我们有必要在这里详细分析和区别下。
按照三菱定位手册的解释,相对位置采用增量式(对地址的位置指定),以当前停止的位置作为起点,指定移动方向和移动量(相对地址)进行定位。
相对位置采用绝对式(绝对地址的位置指定)以原点为基准指定位置(绝对地址)进行定位,起点在哪里都没有关系。
上面的解释很绕,到底什么是相对位置,什么是决定位置,我们用下面的图进行介绍:相对位置只有1个属性就是距离,由起点和目的地决定,比如在P3(起点)点,想去P1(目的)点,判断方向为+(右),计算距离54km。
绝对位置带有两个属性,方向和位置,它是与起点无关的,同样的在P3(起点)点,想去P1(目的),只需要输入目的地的位置+23km即可。
这就是它们的区别有点类似于数学中的标量和矢量,其中标量是一个值,矢量是带有方向的。
了解了这些对于我们学习DRVI、DRVA 指令就很简单了。
完整指令DRVI S1 S2 D1 D2,S1指的是输出脉冲也就是相对位置,S2是脉冲输出频率指的的电机旋转速度,D1是脉冲输出端口(必须使用高速口),D2是脉冲方向由S1的正负决定自动识别不能指定就是说不要对D2进行控制,指令输出的脉冲数由S1决定。
完整指令DRVAS1 S2 D1 D2,S1指的是输出脉冲也就是绝对位置,S2是脉冲输出频率指的的电机旋转速度,D1是脉冲输出端口(必须使用高速口),D2是脉冲方向由当前位置和输出脉冲(绝对位置)的大小决定同样不能指定,输出的脉冲数是由当前位置和输出脉冲(绝对位置)的差值计算。
如何使用伺服控制器实现精密定位控制
如何使用伺服控制器实现精密定位控制伺服控制器是一种用于实现精密定位控制的关键设备。
它通过调节驱动电机的输出信号,使电机能够精确控制位置、速度和加速度,从而实现精密的定位控制。
本文将介绍如何使用伺服控制器实现精密定位控制。
首先,我们需要了解伺服控制器的基本原理和组成。
伺服控制器主要由驱动器、控制器、运动控制算法和反馈传感器组成。
驱动器负责将控制器生成的电压信号转换为驱动电机所需的电流信号。
控制器根据用户设定的目标位置和速度,生成相应的控制信号。
运动控制算法利用反馈传感器提供的位置信息,对控制信号进行调整,以实现精准的定位控制。
所以,在实际操作中,我们需要先了解控制器和驱动器的工作原理和参数设置。
其次,我们需要根据具体的应用需求,选择合适的伺服控制器和驱动器。
不同的应用场景对控制系统的要求不同,因此我们需要根据实际需求选择合适的控制器和驱动器。
一般来说,我们需要考虑的因素包括控制精度、驱动电机的功率和转速、控制器的接口和通信方式等。
此外,我们还需要考虑控制器和驱动器的兼容性以及其它一些辅助功能,比如故障保护和网络通信等。
接下来,我们需要进行控制器和驱动器的参数设置和调试。
在应用伺服控制器进行精密定位控制之前,我们需要对控制器和驱动器进行参数设置和调试。
首先,我们需要设置控制器和驱动器的通信参数,如通信协议和波特率等。
然后,我们需要设置驱动器的电流限制和转速范围等参数。
此外,我们还需要对控制器进行参数配置,包括位置控制模式、速度环和位置环的参数等。
参数配置完成后,我们需要进行系统的初始调试和测试,确保系统能够正常运行。
最后,我们需要编写控制程序,实现精密定位控制。
编写控制程序是实现精密定位控制的关键步骤。
首先,我们需要根据实际需求编写控制程序的逻辑架构和算法。
然后,我们需要使用控制器提供的编程接口,将控制程序转化为相关的代码。
在编写控制程序时,我们需要考虑诸如加速度、减速度和速度曲线的设置等因素,以实现精确的定位控制。
如何提高伺服电机定位精度
如何提高伺服电机定位精度伺服主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,这样,就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确的定位,可以达到0.001mm。
直流伺服电机分为有刷和无刷电机。
有刷电机成本低,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护不方便(换碳刷),产生电磁干扰,对环境有要求。
因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。
无刷电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定。
控制复杂,容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。
电机免维护,效率很高,运行温度低,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境。
交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,目前运动控制中一般都用同步电机,它的功率范围大,可以做到很大的功率。
大惯量,最高转动速度低,且随着功率增大而快速降低。
因而适合做低速平稳运行的应用。
伺服电机内部的转子是永磁铁,伺服驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。
伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。
交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上的区别:交流伺服要好一些,因为是正弦波控制,转矩脉动小。
直流伺服是梯形波。
但直流伺服比较简单,便宜。
浅说伺服电机位置控制下的定位问题
浅说伺服电机位置控制下的定位问题作者:黄辉刘路明庄少伟来源:《工业设计》2016年第06期摘要:结合棒材冷床的实际情况,分析了伺服控制下实现冷床连续高速动作过程中突然停止并精确定位的几种控制方法。
关键词:伺服控制;定位;PLC;传动宝特韶关中棒线2013年5月底投产,生产¢20-¢80的合金棒材。
生产的钢种有优质碳素结构钢、合金结构钢、轴承钢、弹簧钢等。
来料方坯经过23机架连续轧制后通过一个长120米、宽12米的冷床进行收集。
冷床在120米方向上平均分为三段,分别通过一台伺服电机通过位置控制带动。
位置控制下,在三台电机同时、同步连续工作时,需要立即停止并定位,通过分析各种可能的控制方法,选取一种经过实践,达到了满意的控制效果。
1冷床的控制方式及特点冷床电机为西门子1PH7系列高精度伺服电机,129Kw,额定转速1150r/min,最高转速4500r/min,在120米方向上均列三台。
传动装置为西门子S120系列变频器。
电机尾部带高精度编码器。
1.1冷床控制方式伺服电机一般有三种控制方式,即转矩控制、速度控制和位置控制。
一般来说,转矩控制多用于多台电机同时带一个负载的情况,需要保持各电机的出力一致,利用转矩跟随的方式控制电机。
对于冷床来说,如果三段连轴,则需要采用转矩控制。
速度控制一般是通过接收模拟量信号或PLC来的通讯信号来控制伺服电机的转速,以实现较好的随动性。
位置控制一般是定位控制,多用于对响应速度和停止位置都有较高要求的场合。
冷床伺服电机采用位置控制。
如图1所示。
V速度上限在传动中设置,根据电机、变频器的容量及负载的情况在调试阶段设定。
V设定速度采用通讯的方式由PLC直接赋值。
电机接到PLC脉冲启动指令后,以最短的响应时间达到设定速度,然后匀速运行,接近目标位置前减速,最终准确地停在目标位置。
由PLC直接赋值的只有设定速度和目标位置,其他信号均由传动装置运算给出。
冷床的实际位置由编码器反馈并参与反馈控制。
交流伺服电机快速准确定位的方法探讨
交流伺服电机快速准确定位的方法探讨摘要:本文基于当前的形势,对伺服系统的发展历程和趋势以及交流伺服电机的工作原理进行了简单的介绍,并从使用伺服电机的位置闭环系统、克服伺服电机闭环系统定位误差的方法、分段线性减速的开环控制三个方面介绍交流伺服电机快速准确定位的方法进行了探讨,希望为广大读者提供有价值的建议。
关键词:交流伺服电机;快速准确定位;闭环系统;开环控制引言:如今伺服电机主要应用于位置的控制当中,例如,数控机床的控制,纺织机械的控制和激光加工的控制等领域。
伺服电机的定位是否精准直接影响到工作的实际效果和产品的质量。
因此,在高速加工中,一方面要求高的速度,要求做到精准瞬停。
另一方面,要求各个坐标轴停启频繁。
所以如何缩短运动的过渡时间具有着重要的意义。
一、伺服系统的发展历程和趋势伺服电机系统具有良好的控制功能和构造简单的特点,已经在各个车床、智能生产和航天设备等领域有着广泛应用,交流伺服电机在运行和控制上已经超过其他的伺服系统,在安全性、稳定性和可操作性上有着巨大的优势。
电机控制系统是伺服控制的核心技术,在现代的产业发展过程中电机控制技术占据着重要的地位,是衡量工业发展水平的重要标准。
从传统的液压传动方式到电气传动方式,系统也从开环控制发展到了闭环控制。
在上世纪八十年代,随着永磁材料的出现、电机控制系统理论趋于成熟、信息技术发展迅猛等使得伺服系统有着良好的发展。
上世纪中期,液压系统由于自身较大的扭矩和设计制造简单的特点成为了主流的伺服系统,有着长远的发展和运用。
同时由于系统效率慢、发热大、机械结构复杂等缺点限制了在高端领域的应用。
到了六十年代,随着直流电机的出现,对调速性能和控制方法进行了一定的优化,开始取代了传统操作系统,开环系统发展成了闭环系统。
到了八十年代,交流伺服系统由于结构简单和易于维修等优势得到了广泛的应用。
二、交流伺服电机的工作原理控制电机的要求主要有动作灵敏、准确、重量轻盈等。
它包括伺服电机、测速电机和步进电机。
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接近开关如何令伺服电机精确定位
发布: 2009-5-07 21:26 | 作者: admin | 查看: 57次
动作示意图如上,PLC控制步进电机或是伺服电机带动执行机构向右运行,PLC检测到接近开关信号后,要求精确停在A点。
实现此控制的方法是,PLC检测到接近开关信号后,给脉冲指令赋于新的脉冲值,令步进电机或是伺服电机带动执行机构行走到A点停止。
PLC的扫描周期决定了PLC检测输入信号存在一定的滞后性,此滞后性会造成第一次在B点接收到接近开关信号,而另一次可能是在C点接收到开关信号。
两次接收到开关信号的位置不同,而新的脉冲数却相同,必然造成两次停止点不相同,即重复定位精度不理想。
由此,想到了利用输入中断方式,即检测接近开关信号的上升沿执行中断程序,在中断程序中改变脉冲指令的脉冲数。
这种用输入中断实现重复精确定位是现在常用的方法,但是目前很多PLC的脉冲指令都不支持在运行中改变脉冲数,即改变脉冲数只能是在下一次驱动时才执行新的脉冲数,而支持在运行中改变脉冲数的指令运用起来又都不太理想。
这就要求在检测到接近开关信号时,必须先停止脉冲指令,赋于新的脉冲数后再重新驱动此脉冲指令。
如下图:
上图是以三菱FX的相对脉冲DRVI为例,当接近开关(X0)上升沿时,中断程序复位脉冲指令DRVI 的驱动M0,并将脉冲数重新赋值为K1000,再利用程序将M0重新置位(图中省略置位M0程序)。
这样看似可以,但是上段程序还是没有真正领会PLC扫描周期概念。
我们假设程序扫描DRVI指令后才收到中断信号,中断程序复位M0后,程序返回执行FEND指令,然后要经过通讯处理阶段、输出扫描阶段,输入扫描阶段才能再次执行到第0步,此时PLC才知道M0已经断开,从而停止脉冲指令DRVI的执行。
这又令DRVI指令发出了一定量的脉冲,如果频率设的很大,这些脉冲造成的误差也是很可观。
看来此种方法也不理想,而下面以松下FPX的PLC为例的方法重复定位精度就很理想了.
TAG: 电机开关伺服。