moto01运动控制与机电融合

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1、MOT01运动控制与机电融合MikeZhengMotionProductManager,China(Confidential–ForInternalUseOnly)Copyright©2008RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.1Agenda1.机器设计2.机器设计与机电融合3.举例演示4.总结和发展5.Q&A(Confidential–ForInternalUseOnly)Copyright©2008RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved

2、.2精度及其可重复性(RETURN)最差情况目标位置起始精度位置Move1Move2Move3Move4Move5确定性偏差time[s]Velocity=Acceleration=Jerk=(Confidential–ForInternalUseOnly)Copyright©2008RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.3设备中的运动控制系统•运动控制系统主要由三部分组成–定位装置（机械）–驱动和电机–运动控制器•所有这些元件都需要仔细选择，要保证整个系统的性能出色，需要首先规划机

3、械定位装置•如果机械装置不能达到预期要求，那么驱动、电机和运动控制器也无法使之有任何改善。Source:AlanPetersenPresidentPrimaticsInc.(Confidential–ForInternalUseOnly)Copyright©2008RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.4关于机械传动•很多机械传动机构都会给您的系统带来回程误差–不合适的连轴器（例如柔性连轴器和键槽空隙）–滚珠丝杠螺纹间隙–大于10弧分间隙的减速机•有些机械机构会使得系统变‘软’–有些

4、运动组件的弹簧效应会导致系统变‘软’–皮带伸缩•纤维制的皮带会使其很‘软’•有可能尽量使用内置钢丝的同步带–长轴，扭力杆或者长的滚珠丝杠会产生类似发条的效果–如果加速度足够快，任何系统都会呈现出‘弹性’––这些设备会很快导致其精度和稳定性的下降这些设备会很快导致其精度和稳定性的下降(Confidential–ForInternalUseOnly)Copyright©2008RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.5计算驱动和电机合适的选择•经验？估算？•能否参照现有的伺服电机，或者将交

5、流电机的功率（千瓦数或马力）直接转换成伺服电机所需的扭拒大小？–各家的伺服电机制造商是根据不同的工艺方法和环境因素来标定各自产品的。相互参照选型往往导致驱动和电机选大或选小。•T=9550*P/N–尽管扭拒和转速对于电机选择极为重要，然而系统惯量实际上“更加”重要。当根据公式将功率（马力、千瓦）转换成扭拒的时，并不会考虑到惯量，这可能导致系统选小。–有考虑过工作环境么？•驱动和电机的工作环境温度？•是否有防暴需求呢–现有的驱动和电机是如何选择出来的呢？合适的选型＝＝运动控制选型工具＝运动控制选型工具＋＋现有的设备参数＋现有的设

6、备参数＋＋所需要的运行曲线和轨迹信息＋所需要的运行曲线和轨迹信息(Confidential–ForInternalUseOnly)Copyright©2008RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.6驱动和电机的计算－－惯量－惯量负载和电机的惯量匹配与否很重要么？–绝对重要!•应该遵循什么样的惯量比呢？–仍然推荐尽量小于10:1(负载：电机）的惯量比–如果是很高速/或者是高精度要求的，尽可能的小于3:1•为什么会有惯量比的问题–要应对负载的大惯量，伺服轴的增益需要成倍增加–伺服会持续在

7、编码器+/-脉冲之间反复“抖动”，以确认其当前位置–任何的电机反转的时刻，由于负载的柔性，驱动器可能会认为负载突然失去或者获得–因为在没有负载时并不需要如此高的增益，因此，任何系统的弹性或者间隙都可能导致系统的不稳定。现有的机器设计和制造情况下是如何考虑和验证这些指标的呢？(Confidential–ForInternalUseOnly)Copyright©2008RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.7机器设计机械设计控制设计电气设计软件设计•确定设备工艺•获得设备工艺•电气图纸•

8、编制程序•机械图纸•选择控制器•计算驱动器•设计人机界面•负载大小：质•编制控制时序•计算电缆量、惯量•确定运动曲线•电气元件布置•机械传动机构•参数整定•盘柜设计•计算电机大小•施工、接线图•确定认可的精度和重复误差•机械工作环境•防护防爆等级(Confidential–F