伺服系统基本应用.ppt

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1、伺服系統基本應用部門：ICS自動化2010.11.17伺服系統基本應用一.伺服系統的組成及分類二.伺服系統應用及定位模塊三.伺服馬達的選型四.伺服系統的基本程序設計一.伺服系統的組成及分類伺服系統是以位置和角度為控制量的控制系統的總稱,與位置和角度相關聯的速度、角速度、加速度、力等為控制量的系統.1.組成控制X-Y工作台旋轉工作台w一.伺服系統的組成及分類2.1按控制結構分類為:開環方式、閉環方式2.分類指令脈沖源脈沖分配器功率放大器步進電機負載a)開環控制方式b)閉環控制方式指令脈沖源脈沖分配器功率放大器伺服電機負載位置編碼器一.伺服系統的

2、組成及分類2.分類2.2按驅動部件分類:a.步進電機伺服系統(屬於開環方式)b.直流伺服電機伺服系統(屬於閉環方式)c.交流電機伺服系統(屬於閉環方式)注:因為步進電機步距角與其位移量有嚴格的對應關係,另步距誤差不會積累的特點,沒有必要採用半閉環或全閉環控制方式,通常是開環控制方式.一.伺服系統的組成及分類3.步進電機.直流伺服電機.交流伺服電機比較3.1步進特性優點：運行平穩，剛性好，停止制動響應時間快.缺點：轉速低----步距角細分有限決定它精度不高；最高轉速不超過1000rpm；不適合作高速控制.尺寸大----同等轉矩的電機尺寸比伺服電

3、機大。3.2伺服特性優點：運行平穩;電子齒輪分頻，精度高(360度/10000脈沖);速度快可達3000~5000rpm.適合作高速高精度控制.缺點：同等轉矩慣量比步進小(不含中慣量).3.3交流伺服優先使用原因:由於直流伺服電機有電刷和換向器,維護麻煩,成本高.交流電機過載能力和最高轉速比直流伺服電機高，故優先選交流伺服電機.二.伺服系統應用及定位模塊1.伺服電機工作方式1.1位置控制方式1.2速度控制方式:在SPR端輸入0~+/-10V的電壓,依電壓和速度指令輸入放大系數來調整電機轉速。1.3轉矩控制方式在TRQR端輸入0~+/-10V的

4、電壓,依電壓和轉矩指令輸入放大系數來調整電機轉矩。集電極開路輸入脈沖，允許最高頻率為200kpps。差分驅動輸入脈沖，允許最高頻率為1Mpps。二.伺服系統應用及定位模塊2.使用品牌：步進：東方步進電機.MyCom步進電機.多摩川步進電機.國產四通步進電機.伺服：分離型---鬆下伺服電機.三菱伺服電機．安川伺服電機.四通伺服電機(北京和利時).集成型----SmartMotor(驅動器集成於馬達內部)3.目前ICS產品處伺服使用狀況如下：自制設備:80％左右為鬆下；10％左右為三菱；10%為其它品牌如四通.東方.台彎羅升等.外購設備:三菱(成

5、型機).鬆下.安川.西門子等.二.伺服系統應用及定位模塊1.定位模塊QD75的定位原理二.伺服系統應用及定位模塊2.定位模塊QD75的焊線圖二.伺服系統應用及定位模塊3.QD75的I/O二.伺服系統應用及定位模塊4.1QD75緩存區主要參數介紹二.伺服系統應用及定位模塊1500：定位启动编号。1-600。指定位数据编号。9001：机械原点回归。9002：高速原点回归。9003：当前值变更。9004：多轴同时启动。4.2QD75緩存區主要參數介紹二.伺服系統應用及定位模塊定位完成P1连续定位控制P1P2连续軌跡控制P1P2定位完成：单步执行连续

6、定位控制：执行完一个定位数据后，执行下一个定位数据（速度要降为0）连续軌跡控制：执行完一个定位数据后，执行下一个定位数据（速度不降为0）5.定位运行方式介绍6.1QD75基本參數二.伺服系統應用及定位模塊6.2QD75基本參數二.伺服系統應用及定位模塊6.3QD75基本參數二.伺服系統應用及定位模塊6.4QD75基本參數二.伺服系統應用及定位模塊6.5QD75基本參數二.伺服系統應用及定位模塊6.6QD75基本參數二.伺服系統應用及定位模塊6.7QD75基本參數二.伺服系統應用及定位模塊三.伺服馬達的選型根據所要製作機械的需求及特性選擇適當之

7、傳動結構.1.馬達選用程序1.1決定傳動結構1、滾珠螺桿傳動應用場合：短距離移動，高精度2、時規皮帶傳動時規齒輪時規皮帶應用場合：大型搬運及精密機械1.2決定運轉模式三.伺服馬達的選型3、齒條及小齒輪傳動齒條小齒輪應用場合：較長距離移動4、鏈條傳動應用場合：長距離及高速位移Vℓ10速度（m/min）tatdtf1.0tc時間（s）決定加減速時間,等速時間及停止時間.運轉循環的時間以及移動的距離.運轉模式的各項參數對於馬達大小的選擇有很重要的影響,譬如要使加速時間減少一半,則需一倍的加速扭力才可達成.三.伺服馬達的選型依據傳動機構負載質量計算出

8、負載之轉動慣量,並求出負載轉動慣量與馬達轉子之轉動慣量比值,請注意本篇均以SI單位制,轉動慣量的單位為㎏•㎡.1.3計算負載之轉動慣量1.4計算所需之旋轉速度以所需