PLC控制校平機(jī)伺服電機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)分析

在技術(shù)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，伺服技術(shù)也在逐漸完善，目前己經(jīng)在很多中廣泛使用，比如智能控制、以及自動(dòng)控制等，另外它在現(xiàn)代設(shè)備和自動(dòng)化設(shè)備中也是非常重要的，甚至是的。與普通的變頻凋速電機(jī)相比，伺服電機(jī)能夠?qū)λ俣群徒嵌冗M(jìn)行很好的控制，自身具有動(dòng)態(tài)性特點(diǎn)。由于PLC的技術(shù)比較成熟，具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，將其應(yīng)用在校平機(jī)伺服電機(jī)中，肯定能夠起到很好的控制作用。
　　一、PLC和伺服電機(jī)的概述
　　1、PLC
　　所謂的PLC，就是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)編程的控制器，在用戶指令的基礎(chǔ)上對(duì)內(nèi)部原本的程序進(jìn)行執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算和順序控制，另外還會(huì)在數(shù)字或者是模型的基礎(chǔ)上完成機(jī)械式的動(dòng)作。它的組成部分主要包括電源、   處理器以及通訊模塊等，核心是CPU，具有神經(jīng)的功能。在PLC運(yùn)行時(shí)，要想獲取設(shè)備的狀態(tài)和數(shù)據(jù)信息，可以利用掃描的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，而且還可以在程序存儲(chǔ)器中進(jìn)行用戶指令的獲取和研究，之后再進(jìn)行邏輯運(yùn)算和執(zhí)行，充分發(fā)揮PLC的控制作用。其實(shí)，PLC操作起來(lái)非常簡(jiǎn)便，使用的范圍   是非常廣泛，而且干擾能力還特別強(qiáng)的，如果將其應(yīng)用在伺服電機(jī)中，   能夠發(fā)揮    大的控制作用，并且還能加強(qiáng)系統(tǒng)的整體性。
　　2、伺服電機(jī)
　　伺服電機(jī)是一種的轉(zhuǎn)換元件，它能將數(shù)字脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成為機(jī)械角位移或者是角速度，主要有直流和交流兩種類型。而且，伺服電機(jī)的控制性能非常好，不管是運(yùn)行、停止還是其他的運(yùn)行方式，都可以在少數(shù)脈沖中完成，控制精度也能。另外，伺服電機(jī)是在脈沖電源供電的基礎(chǔ)上開始運(yùn)行的，其轉(zhuǎn)子的步數(shù)和輸入脈沖數(shù)呈正比關(guān)系。伺服電機(jī)的控制性能、動(dòng)態(tài)響應(yīng)等都比較好，要想轉(zhuǎn)變旋轉(zhuǎn)的方向，只要將輸入脈沖的順序或者是工作方向信號(hào)進(jìn)行改變就可以，這也是伺服電機(jī)和普通電機(jī)之間存在的區(qū)別。
　　二、PLC控制校平機(jī)伺服電機(jī)的應(yīng)用設(shè)計(jì)
　　1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的明確
　　通過(guò)對(duì)PLC和伺服電機(jī)的特點(diǎn)進(jìn)行分析，我們可以得出系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要分為以下幾部分：第 一，電源部分。采用AC220V的電源為系統(tǒng)運(yùn)行提供能源，而且還要通過(guò)DC24V的開關(guān)電源供電給PLC，同時(shí)供電給伺服電機(jī)的控制信號(hào)；   ，控制部分。該部分是校平機(jī)伺服電機(jī)中非常重要的環(huán)節(jié)，其核心是PLC，通過(guò)PLC將控制信號(hào)發(fā)送給出來(lái)，在既定程序的基礎(chǔ)上，將控制信號(hào)傳遞到伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，從而對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行良好的控制；第三，執(zhí)行部分。該部分工作是在執(zhí)行電機(jī)拖動(dòng)設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，在使用的過(guò)程中，電機(jī)可以利用自身的編碼器將信號(hào)反饋給驅(qū)動(dòng)器，從而完成半閉環(huán)控制。另外，還可以按照具體的需求將反饋部件安裝在機(jī)械終端的執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，比如安裝光柵尺、編碼器等，    終完成全閉環(huán)控制。
　　2、系統(tǒng)細(xì)節(jié)的處理
　　在校平機(jī)伺服電機(jī)中應(yīng)用PLC，    重要的部分就是PLC和伺服電機(jī)，所以在處理系統(tǒng)的細(xì)節(jié)時(shí)，也要關(guān)注這兩部分：
　　   先，伺服電機(jī)。在伺服系統(tǒng)中，伺服電機(jī)是非常重要的，    主要的任務(wù)就是轉(zhuǎn)換能量，所以和其他普通的電機(jī)相比，   要具有較強(qiáng)的轉(zhuǎn)換效率，而且結(jié)構(gòu)也要盡可能的簡(jiǎn)單。一般情況下，伺服電機(jī)又被口y做執(zhí)行電機(jī)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中起到執(zhí)行作用，能夠按照特定的指令對(duì)信號(hào)進(jìn)行控制、轉(zhuǎn)換和改變伺服電機(jī)的運(yùn)行方向和速度等?？紤]到便捷、等方面的因素，此次設(shè)計(jì)所使用的交流伺服系統(tǒng)是松下MINASA系列的，而且內(nèi)部的DSP是32位的，控制方式選擇的是IG-BTPWM，所以整個(gè)系統(tǒng)具有較快的響應(yīng)速度，而且體積還比較小，己經(jīng)在機(jī)械、紡織以及數(shù)控等多中廣泛使用。
　　其次，PLC。為了能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的美觀和實(shí)用，PLC的選取盡可能選擇尺寸較小的，在此次設(shè)計(jì)中使用的松下FPO系列的PLC，而且也改變了人們對(duì)小型PLC的認(rèn)知，因?yàn)镕PO的安裝面積非常小，所以可以安裝在比較小的機(jī)械設(shè)備以及控制面板上。近年來(lái)，技術(shù)一直在不斷的發(fā)展，在應(yīng)用PLC時(shí)，要充分考慮到兼容的問(wèn)題，利用單元表面的擴(kuò)充器以及單排的觸頭將擴(kuò)展單元轉(zhuǎn)變成為層疊系統(tǒng)，根本不需要擴(kuò)展電纜或者是底板等，從而實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展系統(tǒng)的完成。
　　3、控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
　　(1)位置控制。位置控制    重要的目的就是利用執(zhí)行系統(tǒng)明確的追蹤位置指令，其中負(fù)載的空間位移是被控制的量，如果量發(fā)生改變，系統(tǒng)能夠通過(guò)量的信息觀察到量的情況，之后對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整和控制。在這種情況下，反饋控制系統(tǒng)的設(shè)置是非常重要的，在位置控制的基礎(chǔ)下，位置指令會(huì)向伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器傳遞信號(hào)，通過(guò)電子齒輪進(jìn)行分頻處理，進(jìn)而促使伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)與反饋信號(hào)成為了偏差信號(hào)，    后對(duì)脈沖進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)的準(zhǔn)確控制。實(shí)際上，反饋脈沖具體指的是采用光電編碼器檢測(cè)器檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)行情況，脈沖數(shù)之后對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理，    終形成的就是反饋脈沖。
　　(2)速度控制。所謂的速度控制，就是要求設(shè)備要在用戶指令的基礎(chǔ)上，根據(jù)具體的需求做出相應(yīng)的速度改變，它屬于一個(gè)反饋控制系統(tǒng)。在具體的運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)將指令信號(hào)傳遞到PLC之后，就要停止或者啟動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)器，模擬處理其中的信號(hào)，對(duì)伺服電機(jī)的速度進(jìn)行良好的控制，從而實(shí)現(xiàn)PLC控制的標(biāo)準(zhǔn)。
　　(3)增益方面。在伺服電機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，   在相應(yīng)的指令下完成任務(wù)，不能過(guò)快，也不能過(guò)慢，所以在這個(gè)過(guò)程中，伺服控制增益的調(diào)整是非常重要的。現(xiàn)階段在調(diào)整伺服增益時(shí)主要可以使用自動(dòng)調(diào)整和手動(dòng)調(diào)整兩種方法，對(duì)兩種方法進(jìn)行比較，還是自動(dòng)調(diào)整比較適合用在伺服增益的調(diào)整方面。通過(guò)對(duì)伺服增益進(jìn)行調(diào)整，如果負(fù)載慣量高出平時(shí)慣量的三倍，而且還保持在二十倍之間，不會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生影響，這時(shí)就能適當(dāng)?shù)恼{(diào)整系統(tǒng)增益。一般情況下，伺服電機(jī)的增益調(diào)整會(huì)受到機(jī)械固有頻率的影響，如果機(jī)械的頻率較低，就不能準(zhǔn)確得出伺服系統(tǒng)的特性。
　　綜上所述，通過(guò)具體的實(shí)踐可以表明，在校平機(jī)伺服電機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用PLC，不僅能夠加強(qiáng)定位系統(tǒng)的性能，還能減小結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，而且，隨著技術(shù)的逐漸發(fā)展，伺服電機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用PLC   會(huì)成為一種發(fā)展趨勢(shì)。所以，   要加強(qiáng)對(duì)PLC技術(shù)的研究，提高其控制能力，實(shí)現(xiàn)相關(guān)的持續(xù)發(fā)展。