運動控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試（第2版）課件 5.1.1設(shè)計控制方案圖b2

伺服電機運動控制系統(tǒng)的調(diào)試五控制方案設(shè)計015.1.1設(shè)計控制方案圖任務(wù)分析項目五繼續(xù)以典型的運動控制系統(tǒng)-沖壓機床運動控制系統(tǒng)進給部分項目為切入點完成閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)的方案設(shè)計、伺服電動機結(jié)構(gòu)原理及應(yīng)用、伺服驅(qū)動器原理及應(yīng)用、電氣原理圖的繪制、元器件的選擇、程序設(shè)計、系統(tǒng)調(diào)試等5.1.1設(shè)計控制方案圖某沖壓機床運動控制系統(tǒng)進給部分要求負(fù)載速度vL≥15m/min重復(fù)定位次數(shù)n≥40次/min定位精度高于0.01mm，采用X軸、Y軸十字滑臺進給方式，滾珠絲杠螺距為5mm。要求由PLC控制，有工作狀態(tài)指示，完成運動控制系統(tǒng)的設(shè)計。分析可知，系統(tǒng)對位置精度、重復(fù)定位精度、移動速度、控制偏差等都有較高的要求，因此，需要選用閉環(huán)運動控制系統(tǒng)，動力選用伺服電動機。工作狀態(tài)指示燈有進給故障燈、機床正常燈。5.1.1設(shè)計控制方案圖結(jié)構(gòu)形式如圖5-1所示，形式和圖4-1步進給系統(tǒng)相同，把步進電動機更換為伺服電動機即可。從圖中可以看出，伺服電動機和步進電動機外觀上最大區(qū)別是：伺服電動機細(xì)長，并帶有編碼器（或其他速度檢測器件）。5.1.1設(shè)計控制方案圖本項目主要是完成兩個伺服電動機的控制，一個X軸的進給伺服電動機，一個Y軸的進給伺服電動機。此外，還需要相應(yīng)的控制面板（控制按鈕等）及指示（狀態(tài)指示燈等）。伺服電動機需要上電和正反向控制，對位置精度有較高的控制要求，此外還需相應(yīng)的輸入及輸出指示。因此，本項目選用PLC作為控制核心。5.1.1設(shè)計控制方案圖電源：電源部分采用380V/220V變壓器得到220VAC電壓，然后通過開關(guān)電源獲得24VDC電壓。電源部分負(fù)責(zé)給交流伺服電動機、交流伺服驅(qū)動器、強電控制電路、PLC和控制面板等供電，并起到保護作用。伺服驅(qū)動單元：電源要根據(jù)不同的伺服驅(qū)動系統(tǒng)具體確定，在本項目的位置控制系統(tǒng)中，采用了永磁同步交流伺服電機，及對應(yīng)的伺服電機驅(qū)動器。驅(qū)動器采用AC220V電源供電。5.1.1設(shè)計控制方案圖強電控制電路：主要用于系統(tǒng)急停、伺服系統(tǒng)電路的上電等。PLC：采用西門子s7-1200型PLC，用于控制強電電路，進而控制伺服驅(qū)動器上電；控制伺服（電機）驅(qū)動器的方向信號和速度信號；控制狀態(tài)指示