PLC控制伺服电机应用设计
陶可瑞,朱连庆
(烟台南山学院电工电子实训中心,山东烟台265713)
摘要:以伺服电机、伺服电机驱动器为核心元件,通过伺服驱动器设定出伺服电机所需的各项参量,以达到控制要求。采
用松下MINASA系列驱动器,伺服电机为MSMA042A,并通过PLC给出多种控制信号,在实验平台上尽可能体现出伺
服电机的执行控制中各项特性、优点。
关键词:伺服电机;伺服电机驱动器;可编程序控制器PLC
中图分类号:TP206
文献标识码:A
文章编号:1009-2374(2009)13-0013--02
现代伺服电机系统技术融合了电机、计算机、电力电子、自
动控制、精密机械、新材料和新科技等多种高新技术,是现代武
器装备、工业自动化、办公自动化和家庭生活自动化等不可缺
少的重要技术。
微控制器技术、功率电子技术、材料技术和电机控制理论
的发展使传动技术由直流传动逐步过渡到交流传动。相应地,
伺服技术的研究重点由直流伺服技术转向交流伺服技术。伺服
电机不同于一般的变频调速电机,它除了实现调速功能外,还
要实现位置、加速度、转矩的控制,而且动态特性也常常高于一
般的变频调速电机。
一、系统总体设计方案
综合考虑,确定本设计的系统结构。系统主要由三部分构
成:电源部分、控制核心部分,执行部分。
1.电源部分:AC
220V提供动力控制能源。DC
24V开关
电源,为PLC供电,提供伺服控制信号电源。
2.控制核心部分:该部分是由PIE负责发出控制信号,伺
服驱动器对伺服电机进行闭环控制,对其各种信息做出快速、
准确的反应,处理随时变化的信号。
3.执行部分:该部分由执行电机拖动所需机械设备进行
工作,电机工作情况由自身编码器反馈给驱动器进行闭环控
制,机械部分可由传感器反馈给PIE进行闭环控制。
二、系统所需部件选用
(一)伺服电动机
1.伺服电动机的基本要求:伺服电动机的主要任务是能
量转换,因此。对它的要求与一般动力用电机要求类似,希望能
量转换效率高、结构简单、使用方便、容易维护、坚固耐用、体积
小、重量轻、价格低等。
伺服电动机又称为执行电动机,在自动控制系统中作为执
行元件,它将输入的电压信号变换成转轴的角位移或角速度输
出,输入的电压信号又称为控制信号或电压信号,改变控制电
压可以变更伺服电动机的转速及转向。
2.伺服电动机的选择:本设计要求快速、准确地实现控制
目标,决定采用松下MINAS
A系列交流伺服系统。本系统具备
响应快、精度高、体积小;具有共振抑制和控制功能;具有全闭
环控制功能:控制方式多样、保护措施齐全。
3.松下MINASA系列伺服驱动器基本知识:MINASA系列交
流伺服是日本松下电器公司于1993年投入批量化生产的全新
全数字化的交流伺服。由于内部控制采用32位DSP,运用IG—
BTPWM控制方式,因此,系统响应快、精度高、体积小,目前已
广泛应用于数控机床、机器人、轻工机械、纺织机械、医疗器械、
自动化生产线、半导体生产等各种有精确调速、定位要求的场
合。具有的优点:带操作面板,控制和使用简便易行;稳妥方便
机组及分体式风机盘管机组,循环水泵置于地下室的机房
内,两台循环水量为150CMH的冷却塔置于三层架空层,冷
却塔外部用建筑装饰,上部出风。空调的控制是采用在冷却
水供回水总管上设电动旁通阀,通过控制旁通阀开度达到
控制循环水供水温度,同时水泵为变频水泵,冷却塔与水泵
同时运行。
3.会所空调改建:由于冷却塔、末端设备等都已经安装,
销售部门反应,冷却塔影响销售塔楼住宅,甲方要求将冷却
塔移位,经过双方共同比较、商定将冷却塔移至塔楼天面。由
于原空调末端的承压能力为1.0MPa,冷却塔移至塔楼天面
后,静压超过100m,所以,在机房内增加一组板式换热器、三
台循环水泵。由于原冷却塔的供回水温度为32/37℃,经过板
式换热器后供水温度将达到34℃一35℃,而水源热泵机组厂
家提供的进回水温度为30/34。C,所以,空调末端制冷量将受
到影响。在尽量减少更改的前提下,设计要求板式换热器的
冷侧进出水温度为32℃,36℃、热侧进出水温度为37℃,33℃,
换热量为1150KW,水流量为300CMH,由于水源热泵机组的
进口水温为33℃,对制冷量将产生一定的影响,但影响不大,
再加之原末端冷量偏大,所以空调末端不需更改。空调系统
的控制方式没有改变。
作者简介:刘小青(1976--),男,江西宁都人,广东省工业设
备安装公司项目经理,国家一级注册建造师,工程师,研究方
向:工程技术管理。
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万方数据