伺服系统的位置控制模式

伺服系统的位置控制模式

一、实训目的。

伺服系统是现在定位控制中使用非常广泛的一个系统，和步进系统比较具有控制精度高，转速快，带负载能力强等特点，当然价钱也比步进系统要贵的多。伺服系统在定位控制中应包含三个方面的设备，一是伺服电机，二是伺服驱动器，三是控制的上位机，控制的上位机可以是PLC，单片机，还可以是专用的定位控制单元或模块，如FX2N-1PG、FX2N-10GM、FX2N-20GM等。在我们这个实习中，采用PLC作为控制器，重点是学习伺服驱动器的用法，如系统的接线、参数设置、程序调试等。

二、实训任务。

以PLC作为上位机进行控制。控制要求如图4-1所示，按下启动按钮，电机旋转，拖动工作台从A点开始向右行驶30mm，停2秒，然后向左行驶返回A点，再停2秒，如此循环运行，按下停止按钮，工作台行驶一周后返回A点。画出控制原理图，设置运行参数，写出控制程序并进行调试。要求工作台移动的速度要达到10mm/s。丝杆的螺距为5mm。

图4-1 控制工作台示意图

三、相关知识。

1、了解伺服驱动器和伺服电机的工作原理。

2、了解伺服驱动器在位置控制模式中参数的设置和影响控制精度的因素。

3、了解伺服驱动器“电子齿轮”的概念和计算方法。

四、实训设备。

由伺服驱动器MR-J2S-10A、伺服电机HC-MFS13B、DC24V电源、接触器、中间继电器、按钮等组成的实训板。

FX2N-64MT的PLC 万用表、螺丝刀等。

五、实训步骤。

1、画出控制系统的原理图并接线。

（1）系统控制主电路（如图4-2）。

图4－2 系统控制主电路

(2)系统控制回路(如图4-3).

图4-3 系统控制回路

2.设置参数.

首先将设置参数NO.19=000E,然后再设置下表4-1中的参数，设置完毕后，把系统断电，重新启动，则参数有效。

3、写出控制程序。

根据控制要求，工作台从A点移到B点，电机转6周，因此PLC要发出30000个脉冲，工作台移动的速度要达到10mm/s，则产生脉冲的频率为10000Hz。X0为启动信号，X1为停止信号，脉冲从Y0输出，Y1为控制方向。因此控制梯形图如下。

4、启动运行。观测电机的运行情况，每次转动时是否转6周，停止位置是否和启动位置重叠。

六、注意事项：

1、由于实训设备不够，要分组进行，所以第一组接好线后，后面的不要重新接线，只是检查线是否接对，但运行速度、转动的周数可以改变。

2、由于没有成套设备，要现场接线，因此可能线比较乱，所以每组进行时要注意用电安全。

3、在运行过程中，如听到电机有异常声音，要极时停机检查原因。对于一些备用参数不允许设置。

4、为了检查电机运行是否准确，在电机的轴上贴上划线线的标签，从而判断电机电机是否准确定位。

七、思考题。

1、在电机往返运行中，取消中间的停止时间，看是否会影响控制的精度，如产生较大的误差，应如何消除？

2、如何用一个PLC控制两个或多个伺服电机同步运行，也即当主电机速度改变时，其它电机也跟着同步运行。设计控制方案并调试运行。