运动控制系统设计.ppt

PLC应用PLC国内市场目前主要有三大流派，占中国市场份额90％以上：美国：ROCKWELL、GE；欧洲：西门子、施耐德；日本：三菱、OMRON。在大中型PLC市场，西门子占据优势，其次是施耐德、ROCKWELL、GE，日系品牌竞争力较弱；在微小型PLC市场，三菱、OMRON、西门子占据了绝大多数份额，其品牌份额较少。PLC是按循环扫描方式运行的。在PLC出厂时，只有系统软件，用户必须根据工艺要求编写自己的用户程序，才能实现控制。当PLC处于运行状态时，系统顺序、循环地执行。PLC四种任务执行用户程序：系统顺序执行用户程序的指令序列，从第一条主程序指令开始，逐一执行用户程序的指令序列，直到执行完主程序结束指令为止。通讯任务：与编程软件、上位组态软件、触摸屏等通讯时，响应下达的通讯命令。内务处理：处理各种系统内务，如刷新面板指示灯，更新软件计时器和计数器值、刷新特殊中间继电器和特殊数据寄存器。I/O刷新：包括输出刷新阶段和输入刷新阶段。输出刷新阶段是根据Y元件的值（ON/OFF），接通或断开对应的硬件输出端口。输入刷新阶段是将硬件输入端口的接通或断开状态，转换为对应的X元件值（ON/OFF）。01“PC+运动控制器”结构有何优点？024倍频输入增量式编码器信号，其中编码器3000线，转速3000r/min，那么控制器编码器信号接口输入信号频率至少为多少？03PLC？PCC？PAC?04GT-400-SV四轴伺服运动控制器特点及控制轴运动控制方式。位置控制：位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小，通过脉冲的个数来确定转动的角度，也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制，所以一般应用于定位装置。转矩控制：转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小。010201速度模式：通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制，在有上位控制装置的外环PID控制时速度模式也可以进行定位，但必须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用。位置模式也支持直接负载外环检测位置信号，此时的电机轴端的编码器只检测电机转速，位置信号就由直接的最终负载端的检测装置来提供了，这样的优点在于可以减少中间传动过程中的误差，增加整个系统的定位精度。伺服电机一般为三个环控制，所谓三环就是3个闭环负反馈PID调节系统。最内的PID环就是电流环，此环完全在伺服驱动器内部进行，通过霍尔装置检测驱动器给电机的各相的输出电流，负反馈给电流的设定进行PID调节，从而达到输出电流尽量接近等于设定电流，电流环就是控制电机转矩的，所以在转矩模式下驱动器的运算最小，动态响应最快。第2环是速度环，通过检测的电机编码器的信号来进行负反馈PID调节，它的环内PID输出直接就是电流环的设定，所以速度环控制时就包含了速度环和电流环，换句话说任何模式都必须使用电流环，电流环是控制的根本，在速度和位置控制的同时系统实际也在进行电流（转矩）的控制以达到对速度和位置的相应控制。第3环是位置环，它是最外环，可以在驱动器和电机编码器间构建也可以在外部控制器和电机编码器或最终负载间构建，要根据实际情况来定。由于位置控制环内部输出就是速度环的设定，位置控制模式下系统进行了所有3个环的运算，此时的系统运算量最大，动态响应速度也最慢。在选择好机械传动方案以后，就必须对伺服电机的型号和大小进行选择和确认。（1）选型条件：一般情况下，选择伺服电机需满足下列情况：1.电机最大转速＞系统所需之最高移动转速。2.电机的转子惯量与负载惯量相匹配。

?3.连续负载工作扭矩≦电机额定扭矩

?4.马达最大输出扭矩＞系统所需最大扭矩（加速时扭力）（2）选型计算：1.??????惯量匹配计算（JL/JM）2.??????回转速度计算（负载端转速，马达端转速）负载扭矩计算（连续负载工作扭矩，加速时扭矩）伺服电机的惯性匹配问题在伺服系统选型及调试中，常会碰到惯量问题！具体表现为：011在伺服系统选型时，除考虑电机的扭矩和额定速度等等因素外，我们还需要先计算得知机械系统换算到电机轴的惯量，再根据机械的实际动作要求及加工件质量要求来具体选择具有合适惯量大小的电机；012在调试时（手动模式下），正确设定惯量比参数是充分发挥机械及伺服系统最佳效能的前题，此点在要求高速高精度的系统上表现由为突出01什么是“惯量匹配”根据牛顿第二定律：“12角加速度θ影响系统的动态特性，θ越小，则由控制器发出指令到系统执行完毕的时间越长，系统反应越慢。如果θ变化