运动控制相关介绍.pptx

运动控制知识概要,运动控制介绍 编码器相关知识 伺服驱动器相关知识,运动控制按运动方式分类： 点位运动：不关心路程，只关心结果的位置 旋转运动：不关心路程，只关心结果的角度 轨迹运动：对过程和结果都要关注 运动控制按控制模式分类： 位置控制： 速度控制： 电流控制： 运动控制按反馈方式分类： 开环运动：步进电机，无编码器返回值 半闭环运动；伺服电机，编码器值返回到伺服驱动器 全闭环运动；编码器值返回到控制器运动控制简介,编码器相关知识,编码器线数：我们通常说的2000线、2048线等意思就是码盘一周分为2000份或者22048份，那么2000线就能得到1.8度/线 编码器位数：比如2048线，就是 2 11 ，然后再16倍频就是 2 15 ，然后再4倍频就是 2 17 ，这就是11位、15位、17位编码器 什么是编码器的分辨率？？？ 所以选择编码器的时候不是分辨率越高越好，而是要选择适合的编码器 伺服电机最大额定转速：3000R/分钟=50R/S，设编码器为11位编码器，则一圈2048个脉冲，102400P/S；PLC高速计数最大接受频率为30KHZ，编码器选大了伺服相关知识,伺服周期：控制器（PLC）向伺服驱动器发命令，驱动器向电机发电流信号使电机转动，转过一个角度后，电机编码器将位置信号反馈给伺服驱动器，伺服驱动器又将信号反馈给控制器，控制器将反馈值与设定值做比较，并进行PID运算，将运算值准备下一次发给驱动器。

以上过程所用时间成为一个伺服周期，伺服周期越快，控制精度越高 差分信号和单端信号： CCW/CW,脉冲+方向，AB相控制器,控制器,伺服驱动器,伺服驱动器,伺服相关知识,第一个图是开环运动控制，第二个图是闭环运动控制 运动轨迹的输入是位置----位置环的输出时是速度----速度环的输出时电流----电流环的输出是控制电机的电流伺服驱动器相关知识,选择外部脉冲输入指令形式：CW/CCW，AB相，脉冲+方向 控制源模式：位置模式，速度模式，扭矩模式 电机旋转方向： 刚性： 电子齿轮比： 𝐹 𝑃𝐿𝐶 × 电子齿轮比分子 电子齿轮比分母 = 𝑉 𝑅 × 𝑃 𝑀 ; 𝐹 𝑃𝐿𝐶 ：PLC脉冲频率； 𝑉 𝑅 ：伺服电机转速； 𝑃 𝑀 ：编码器分辨率 假设：PLC脉冲频率为20KHZ，丝杆导程5mm，2000线编码器4倍频处理，达到50mm/S的速度，求电子齿轮比！ 𝑃 𝑀 =2000*4=8000P/R 𝑉 𝑅 =50/5=10R/S=80000p/s 𝐹 𝑃𝐿𝐶 =20*1000=20000P/S 精度：M=50mm/s÷20000P/s=0.025mm；,松下A5系列伺服驱动器,X7：监视连接器,X1：USB连接器,X2：串行通信用,X3：安全功能用连接器,X4：接口连接器,XA:电源端子,XB:电机端子,X5：外部反馈尺,X6：编码器,松下A5系列伺服驱动器,电源端子：两相220V接L1和L3、L1C和L2C；其次应该先通后者，后者是控制回路电源，前者是动力回路电源。

再生电阻：通常B2和B3之间短接；再生电阻不是必须的，要根据伺服电机拖动负载的情况，以及停车时间的长短来确定如果负载惯性较大，可以使用自由停车方式，如果有停车时间要求，则必须要加再生电阻来消耗电机快速停车时由于惯性所产生的能量，否则，会损伤伺服驱动器 电机端子：UVW表示电机三相；问题：互换任意两相电机转向会变吗？不会，伺服驱动器到电机UVW的接法是唯一的普通异步电机输入电源UVW两相互换时电机会反转，事实上伺服电机UVW任意两相互换电机也会反转，但是伺服电机是有反馈装置的，这样就出现正反馈会导致电机飞车伺服驱动器会检测并防止飞车，因此在UVW接错线后我们看到的现象是电机以很快的速度转过一个角度然后报警过负载 USB连接器：与电脑通讯时使用 通讯连接端子：RS232和RS4865两种松下A5系列伺服驱动器,安全功能端子：标配时有安全插件 接口连接端子：与上位控制机器连接 外部反馈尺端子：可以接串行信号也可以接ABZ并行信号 编码器端子：接伺服编码器,X4分块介绍,输入I：,24V 0V,X4分块介绍,输出O：,X4分块介绍,指令脉冲输入B：,X4分块介绍,指令脉冲输入A：,集电极开路（带外置电阻） 集电极开路（不带外置电阻）,外置电阻计算：,X4分块介绍,编码器输出：,X4分块介绍,位置模式：,转矩模式：,X4分块介绍,速度模式：,松下A5参数设置,Pr0.00：电机旋转方向：0（CW），1（CCW）。

PR0.01： Pr0.03：刚性设置（0--31）刚性高伺服响应速度变快，振动变大 Pr0.05：指令脉冲输入选择：,松下A5参数设置,Pr0.04：惯量比 马达惯量 = 马达转子惯性，负载惯量 = 负载惯性，惯性大加减速 时间就慢 结论：大惯量马达 带小惯量负载 一定没问题（ 可能负载反应达不到!) 小惯量马达，带大惯量负载，不好（可能会伤马达）,松下A5参数设置,Pr0.06：指令脉冲旋转方向设定 Pr0.07：指令脉冲输入模式设定,松下A5参数设置,Pr0.08：电机每转一圈的指令脉冲数 Pr0.09：电子齿轮比分子 Pr0.10：电子齿轮比分母 位置控制时：当Pr0.08设置为0时，Pr0.09和Pr0.10有效 全闭环控制时：Pr0.08无效松下A5参数设置,Pr0.11：电机每转一圈输出的脉冲数 Pr5.03：脉冲输出分频分母、、、Pr0.14：位置偏差过大设定,电子凸轮的概念,电子凸轮属于多轴同步运动，这种运动是基于主轴和一个从轴系统 凸轮是在机械凸轮的基础上发展起来的，传统机械凸轮是通过凸轮实现非线性的加工轨迹，而电子凸轮直接将轨迹点输入到控制器内，通过设定的解算方式进行运动控制，达到和机械凸轮相同的加工目的。

电子凸轮相对机械凸轮的优势在于： 方便根据需求更改加工轨迹，而不需要繁琐的更改机械凸轮； 加工机械凸轮的成本较高、难度较大； 机械凸轮会磨损、通常是机床噪音的最大来源。