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时间:2019-11-19
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1、浅谈PLC的简易定位控制摘要:目前在机电设备上使用的定位控制一般用到单片机带步进电机或定位模块带伺服系统。本人针对包装机电气设计中的定位控制谈谈釆用PLC内带定位功能控制国产伺服电机的体会。关键词:定位控制;变速定位;伺服系统;裁切系统在彩印加工后段工序,包装袋的生产工艺流程是将料带上半成甜通过滚筒冲孔、贴胶片、收料的过程。料带冲孔使用2个圆筒(公模和母模)滚动。当料带色标点(1个料袋都有1个色标点)通过光标传感器A时,公模将按照料带的线速度VI转动一周,即执行一周的循环动作;贴胶片动作采用定长度送胶带,当色标传感器A接收信号时,胶带带动轮将按照料带的线速度V
2、I转动,色标传感器B检测到第2个信号到达时胶带带动轮等待第2个循环动作。放料轮采用力矩电机控制,保证收料时料带的张力恒定。收料轮速度采用变频器调速控制,使系统运行的速度可调。一、工程设计:1.系统控制要求原来设计的系统使用步进电机带动,步进电机解析度Qs=400脉冲/转,最高接收频率Fs二1KHZ,最高响应速度Vs二Fs/Qs二(1000*60)/400二150RPM。实际使用中客户反映设备生产效率低,最快每分钟也只能能冲30个孔,步进电机低速噪音大,冲孔定位精度低。种种不良效果使得不得不对设备进行改造。考虑到伺服电机的高速响应及高精度的位置控制,选用伺服驱动
3、代替步进驱动可使所以上的不良反映得到解决。武汉迈信电气生产的EP100系列可满足控制要求,性价比较高,其最高接收频率可达lOOKHz,伺服电机编码器解析度为10000,设泄速度可大于3000RPM,冇可设定加减速时间参数等。定位及速度信号发生器采用三菱FX1S系列PLC:FX1S-14MT,内置2点高速晶体管输出Y0、Y1最高可达100kHz,指令丰富,可很好地和EP100匹配。以下就对设备的定位定速冲孔做详细的解说,而贴胶动作实质和冲孔的电气及程序设计相同,不作复述。伺服电机与公模传动采用时规皮带传动,转速比为l/lo为提工作效率机械厂家要求公模的1个圆周运
4、动中A点到B点(1/4R)速度与料带速度VI相同,而B点到A点(3/4R)速度以电机最高转速Vmax运行;完成1个圆周运动后等待第2个圆周运转的命令。系统调试主要问题点为对料带速度VI的测定和圆周运动的变速定位控制。料带速度的测定可用如下方法测定:将-•编码器置于料带上,编码器和料带同步运转。编码器的输出端A、B相接于PLC的高速计数输入点X0、Xlo单位时间釆集到的数值C251就是角速度s,再根据线速度的公式:V=oR。即得到料带的线速度VloC251为2相脉冲输入计数器,编码器采用增量型编码器,解析度600PRMo既每转有600个脉冲发出,计数器C251通
5、过X0、XI得到值600。1.设计方案(1)PLC程序的编写及伺服参数的设定伺服系统主要参数设置:PA4二2:控制方式选择为定位控制;PA12二1位置指令脉冲分频分子设定1;PA13二1位置指令脉冲分频分母设定1;PA14=2位置指令脉冲输入方式为单路驱动;PA23二3000最高转速设定3000RPM。(2)PLC内部元件的指定:X3色标信号;M10伺服1/4R运转;Mil伺服3/4R运转;T1速度转换间隔时间;D231料带同步速度VI;D233伺服电机速度;D235伺服电机位置;D237调试时监看Y0的脉冲数;D8040Y0输出脉冲数;Y0伺服驱动器脉冲;Y
6、2伺服启动。(PLC部分程序梯形图如图3:1.工作过程当色标传感器X3接收到信号时,将M10接通,伺服电机被驱动。为保持电机的1/4R运转,必须将色标信号X3锁住。程序采用Y0输出脉冲数累计D8040的数值范围来保证X3瞬时动作后能执行动作。M10接通后,伺服的速度D233=D231和位置0235=2500被指定。当电机完成1/4R后Mil接通,伺服的速度0233=100K和位置0235=7500被指定,进入3/4R运行。此时电机以伺服最高转速Vmax运行,直到3/4R结束。T1的作用是把Mil和M10的动作时间分开,保证速度及位置的切换能正常动作。使用PLS
7、R(带加减速脉冲输出)时需注意此指令执行动作时D233(脉冲输出频率)值不能更改,D235为输出输脉冲数。为配合变速的定位的目的,PLSR执行一周(4/4R)动作须分2次执行,既1/4R和3/4R。第1次执行D233值为料带的线速度VI,第2次执行时D233的值为100K,此时PLC的高速输出点Y0以lOOKHz的频率送出脉冲。伺服电机的加减速时间可从伺服驱动器参数PA40做修改,也可修改DPLSR指令中的K3的值。1.方案调试程序编写完成后开始设备送电调试,在调试时主要观察电机做1周运转的位置偏差以及电机在冲孔时和料带的速度偏差;位置偏差和公模的惯性有关系,
8、若运行时发现公模位置有偏差,可放人加减
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