引言:伺服位置控制是工業(yè)自動化領域經(jīng)常遇到的控制需求,過去經(jīng)典的解決方案是用運動控制模塊發(fā)送脈沖信號控制步進或伺服驅(qū)動系統(tǒng)。但是隨著生產(chǎn)和技術發(fā)展,伺服驅(qū)動功率越來越大,控制方法也逐步從脈沖控制變?yōu)楦咚偻ㄓ嵖刂?。丹佛斯運動控制器能與驅(qū)動器和各種現(xiàn)場總線通訊卡緊密結(jié)合,為用戶提供了可編程開放式的通訊控制接口,是目前市場上性價比最高的通用遠程伺服控制工作站之一。
摘 要:目前生產(chǎn)中用到的較先進的伺服控制系統(tǒng)通常采用專用的運動控制模塊,加上專用的高速通訊總線,再加上專用的伺服驅(qū)動系統(tǒng)組成。但是如果以丹佛斯運動控制器作為遠程伺服控制工作站,則往上能適配市場上幾乎全部主流高速現(xiàn)場總線,即適用于任意上位機;往下適配任意同步或異步伺服電機。本文謹以Epsilon SWB 發(fā)泡模機4軸位置伺服控制為例,介紹了丹佛斯運動控制器作為遠程伺服控制工作站的應用辦法和經(jīng)驗。
關鍵詞: 伺服控制 現(xiàn)場總線通訊 異步伺服電機 機械抱閘控制
一、 Epsilon SWB發(fā)泡模機運動控制要求:
右圖為Epsilon SWB發(fā)泡模機的基本機械
結(jié)構圖。
該機有上模翻轉(zhuǎn)、下模翻轉(zhuǎn)、整體翻轉(zhuǎn)3
個角度位置控制和上模升降一個垂直位置控制,
定位精度要求都很高。其中上模滿載時重達半噸。
電驅(qū)動必須實現(xiàn)并滿足如下要求:
1. 發(fā)泡模機在機械上為對稱結(jié)構,上模升降、下模翻轉(zhuǎn)和整體翻轉(zhuǎn)這三個基本動作都是由兩邊兩臺電機同時驅(qū)動的,電機和減速機構型號規(guī)格完全相同。這樣如何使兩臺剛性連接的電機輸出轉(zhuǎn)速輸出轉(zhuǎn)矩保持一致,是電氣驅(qū)動需要解決的難題之一。
如果使用同步伺服電機,這將是一個非常困難的控制要求??尚械霓k法為令其中一臺同步伺服電機作主機,工作于速度(位置)模式;另一臺同步伺服電機作輔機,工作于轉(zhuǎn)矩模式,其轉(zhuǎn)矩給定值為主伺服電機的輸出轉(zhuǎn)矩值。
但是如果使用異步伺服電機,用一臺伺服驅(qū)動器同時驅(qū)動兩臺電機,利用異步電機的固有特性,可以方便地實現(xiàn)轉(zhuǎn)速同步,并且轉(zhuǎn)矩輸出一致。右圖為此種運行模式時兩臺電機的輸出轉(zhuǎn)矩,可見輸出轉(zhuǎn)矩的不平衡是由于電機的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)差特性不同造成的,這個問題可以用選擇相同廠家相同型號電機的辦法解決,而且最好是選額定轉(zhuǎn)差比較大的異步電機。