同步电动推杆 双驱动电动推杆加载同步控制技术.doc

同步电动推杆 双驱动电动推杆加载同步控制技术 2013年5月 第41卷第10期 机床与液压 MACHINETOOL＆HYDRAULICSMay2013Vol.41No.10 DOI：10．3969/j.issn.1001－3881.2013.10.043 双驱动电动推杆加载同步控制技术 陈东生 (中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，四川绵阳621900) 摘要：针对专用的龙门加载机构，提出电动推杆同步控制方案，采用双编码器半闭环控制方式、直线插补、同步超差三重冗余软件保护控制、硬件超差保护实现了加载过程的同步控制与高可靠性运行，运用混合方式回零解决了双驱动高精度同步回零问题。 关键词：同步控制；电动推杆；回零中图分类号：TM341文献标识码：B 文章编号：1001－3881（2013）10－127－3 ControlTechnologyofSynchronizationLoadforDualDrivingElectricActuator CHENDongsheng （InstituteofMechanicalManufacturingTechnology，ChinaAcademyofEngineeringPhysics， MianyangSichuan621900，China） Abstract：Thesynchronizationcontrolprojectforelectricactuatorofspecificallyelevatingmechanismwasputforward．Themethods，includingdual-coderhalf-closedloopcontrollingmode，lineinterpolation，redundancysoftdesignoflimitingsynchroniza-tionerror，hardwaredesignofprotecting，wereusedtorealizesynchronizationcontrolandreliablerunningduringloading．Dualdriv-inghighprecisionsynchronizationhomingproblemwassolvedviamixedhomingway． Keywords：Synchronizationcontrol；Electricactuator；Homing 如图1所示，是一个龙门结构形式的升降机构，在该机构中，采用两个电动推杆双驱动控制机械装置进行加载，由于推杆与加载装置之间是刚性连接，系统对两个电动驱动的推杆有一个同步要求，否则机械装置会受到破坏。该升降机构对工件需施加一吨多的压力，这时候仍然必须保证升降机构的运动位置保持同步，以达到均匀施加载荷的目的。电动推杆只是一个推力装置，并不是一个定位装置，这就对该同步控制设计提出了一个难题。另外为满足设备工作位置初始化和设备校准需要，升降机构还需具有同步回零功能 。 家借鉴。 1双驱动电动推杆同步控制系统硬件构架 整个硬件系统由5个部分组成： （1）运动控制系统。采用上下位机结构的开放 式数控系统，由PC（上位机）、6K控制器和PLC（下位机）组成。下位机6K控制器实现如插补运算、位置控制、速度控制、多轴运动控制、操作面板开关量和运动状态的输入输出处理以及运动逻辑功能等实时性功能；PLC主要完成电动推杆同步超差保护控制功能。 （2）驱动系统。由安川驱动器和安川电机组成。 （3）测量反馈系统。由电机编码器、减速机处编码器、电动推杆处接触式位移传感器、RS485转RS232通讯接口组成。电机编码器信号反馈到驱动器，构成速度环；减速机处编码器信号反馈到6K控制器，构成位置环；电动推杆处接触式位移传感器通过RS232将位置信号反馈到工控机。 （4）传动装置与执行机构。减速机可以提高电动推杆的输出扭矩，两个电动推杆是整个测控系统控 图1升降机构简图 作者针对特定装置提出了同步控制方案，以供大 制的最终执行机构，电动推杆将电机的旋转运动转化为推杆的直线运动。两个电动推杆之间使用刚性连 收稿日期：2012－04－18 作者简介：陈东生（1972—），男，硕士，高级工程师，研究方向为驱动控制。E－mail163.com。 ·128· 机床与液压第41卷 接，正因为它们的刚性连接，才对同步提出了较高的要求。两个电机同步运行，并联驱动电动推杆作一 个方向的直线运动。图2为系统的控制框架 。 图2测控系统构架图 2双驱动电动推杆加载同步控制技术 两轴同步控制，顾名思义就是要两个轴的运动是一致的。该装置需要两个轴的位置要一致。要实现两轴的位置同步，必须要启动同步、停止同步、速度同步、加速度同步。 在实际设计中