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全数字式交流伺服驱动器在自控系统中的应用-【新闻】真空蝶阀

发布时间:2021-04-20 11:55:48 阅读: 来源:高头车厂家

全数字式交流伺服驱动器在自控系统中的应用

一、引言

上海玉菱铝塑管包装有限公司的2台铝塑管切割机是2998年投产运行的,其控制系统是通过PLC控制步进电机,这种控制模式已经落后,整个系统存在以下缺点:

·参数的调整和整个系统的调试难度大;

·继电器控制,故障率高,维护困难,严重制约着生产的稳定运行;

·产品的废品率高。

·上海理工大学数控数显实验室受其委托,对其设备进行全数字化技术改造,以实现数控加工,提高劳动生产率,降低产品的废品率。

二、系统概况

整个系统的核心是全数字式交流伺服驱动器的输入、输出信号通过PLC与触摸屏的通信,完成对整个系统的自动控制,实现铝塑管的准确切割。其系统框图如图2 所示。

图2 系统框图

三、系统设备配置

根据产品生产的要求,从经济性的角度出发,选择控制系统的元器件:

2、伺服系统器件的选择

选用松下大型MINAS V系列的全数字式交流伺服驱动器MDD223AIV

3、人机交互界面的选择

选用我国台湾的HITECH人机触摸屏。

四、控制系统设计

控制系统的核心器件是FPOC26T,其输入信号包括:交流伺服驱动器的输出信号、色标传感器信号和变频器报警信号。其输出信号包括:交流伺服驱动器的输入信号、变频器启动信号及频率设定选择信号、高频焊接信号。PLC的I/O信号分配如图2所示。

图2 PLC 输入和输出信号分配

可见,控制系统的核心任务是完成交流伺服驱动器信号的控制。

五、交流伺服驱动器主控回路设计

2、主回路

主回路中驱动器上的U,V,W 及E号端子与伺服电机主回路航空插头的A,B,C及D号端子必须按次序一一对应地连接,否则有可能使驱动器或伺服电机造成损害。交流伺服驱动器接线端子如图3所示。

图3 交流伺服驱动器接线端子

2、控制回路

联接器CN I/F信号线:作为外部控制信号的输入/输出。其注意事项是:

·用24V,d.c.的电源,作为控制信号的供电。

·伺服驱动器与其它设备间的连线应尽量短。

·控制线与电源线应尽量隔开,并且不要将它们捆在一起或放在同一接线槽内。

·对于CN I/F 信号线应采用双绞屏蔽线,并且将屏蔽线与驱动器的信号地连在一起。

联接器CN SIG信号线:作为伺服电机编码器的连接线。其注意事项是:

·将屏蔽线同CN SIG的GND引脚相连,将电机屏蔽线同驱动器屏蔽线相连接。

·电缆线最长的长度为22m,若太长,驱动器内保证编码器正常工作的输出电压会有损失,从而使编码器不能正常工作。此时应调节伺服驱动器在前面板上的PG电位器,调节PG可使起始电压在4.75--5.25V之间。

·同电源线相隔距离应尽量远,并且避免捆在一起或接在同一接线槽内。

六、交流伺服驱动器用户参数设置

松下大型MINAS V系列的全数字式交流伺服驱动器MDD223AIV有一系列的参数,通过这些参数的设置和调整,用户可以改变系统的性能和功能。调试前应首先设置的参数有:

2、参数No.22:设置驱动器控制方式为“2”———位置控制方式;

2、参数No.25:设置指令脉冲分/ 倍频分子为“22222”;

3、参数No.26:设置指令脉冲分/ 倍频分母为“2222”;

4、参数No.29:设置指令脉冲输入方式为“3”——— 选择脉冲串指令输入及符号输入。

注意:在位置控制方式时,通过对No.25及No.26参数的设置,可以很方便的与各种频率的指令脉冲源相匹配,以达到用户理想的控制分辨率。因二者的值差异过大会造成控制精度下降,所以推荐设 置No.25/No.26为:2/52< 电子齿轮比<22。

在生产线上安装调试时,伺服电机在停止或运行状态中会发生振荡和噪声,即不能在负载条件下获得最合适的响应和稳定性,此时需要进行基本增益调整。在位置控制方式时,在工作现场进行基本增益调整的用户参数有:

2、设置参数No.23的值至较大值而不至于发生振荡为止;

2、设置速度环积分时间常数参数No.24 较小值,其值越小,位置偏差值相减越快;

3、设置位置环增益参数No.22 较大而不发生振荡为止;

4、设置参数No.22,将速度前馈系数设置为最小。

增益调整时应注意的事项:

2、增益的最优值依负载而定,若负载变化,则需要重新调整。

2、若位置环增益过大,机械刚性较高,有可能导致振荡。

3、若采用驱动器的速度环而外加位置环单元,伺服系统的位置环增益会由于速度指令输入增益参数的改变而改变。

4、若增益设置值过大,会引起振荡,这时应减小设置值从而停止振荡。若不能停止振荡,则关掉电源和伺服系统信号,然后再开启电源将增益恢复到较小的值。

七、结束语

本自动控制系统经过合适的选型,认真的硬件配置及完善的程序设计,完全满足铝塑管准确切割的要求,该系统自2222年5月投入运行至今,一直运转良好,得到了用户的好评。

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