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DDC控制的伺服电机

作者:时间:2016-10-10来源:网络

随着大型企业自动化程度越来越高,对伺服电机的要求也在提高,电机作为自动控制系统中的一类重要元件,其可靠性、精度和响应快慢直接影响到控制系统的工作性能,是不容忽视的重要环节。因此,伺服电机的ddc有着很高的应用价值和广阔的应用前景。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201610/306691.htm

伺服电机的传统控制方法

由于外部给定的电机速度为模拟量,常常需要a/d模块将模拟量转换成数字量,伺服电机驱动器接收到数字信号后再控制电机运转。这种传统的控制伺服电机驱动器的方法,应用时间长。但它的可靠性不高,存在一定程度的零漂。同时考虑到a/d模块的费用,这种方法成本也就较高。

伺服电机的直接数字控制

随着电脑的飞速升级,微软开发的windows操作系统和可视化编程工具如:visual basic,visual c++的普及,越来越多的工业领域都采用工控机进行自动控制。通过工控机和下位机的通信,不仅为操作员提供了友好的人机界面,而且操作简单易学,可靠性不亚于手动控制。

伺服电机的直接数字控制就是直接利用工控机和驱动器通信,工控机通过串行通信将数字量传送给伺服电机驱动器,从而达到控制电机运转的目的。由于是数字信号直接控制,消除了零漂,可靠性得到了提高。而且,不需要将模拟量转换成数字量,无需购买a/d模块,降低了成本。目前许多厂家出产的伺服电机驱动器都配有通信端口及通信协议。通信协议简单可靠,用户可以方便地完成通信程序。这样可直接在工控机上控制电机,根据工艺要求,方便地修改各种参数,从而改变电机速度等。

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应用实例

将伺服电机的ddc应用于sz绞光纤成缆生产线监控系统,该生产线使用的是panasonic公司的minasa系列的交流伺服电机驱动器。这种系列的驱动器自带串行通讯口,并有详细的通信协议说明书。工控机可以直接通过自带的com1,com2与驱动器通信。监控系统要求达到的控制要求是:能在工控机上控制电机,使得电机能平缓地加速和减速。提供友好的人机界面,方便地修改参数, 实时显示电机当前状态。

·通信协议

驱动器提供很多参数号,将各种功能细分。其中涉及到通信控制的参数有:

参数号05h

内外速度控制(内部给定为1、外部给定为0)有内部给定时通讯传送的数据才有效, 这是使用通信控制的前提条件。厂家出厂设置为0。

参数号53h

内部速度:通信将要求达到的电机速度传送给这个参数。

地址:当有很多个驱动器需要通信,可通过rs2485将它们串起来。用不同的地址来区分,范围为01h~0fh,在驱动器的表面可以设置和查看。

本系统只使用到一个驱动器,通信用rs2232来实现,地址为01h。传送数据的格式如图2所示(以传送数值为278为例)。

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·软件实现

软件部分是用微软的面向对象化编程工具visual c++开发实现的。microsoft公司在windows提供了一个串口通讯控件,通过设置这个控件的属性,就可以简单实现通讯。由于在本监控系统是基于文档而不是对话框类的,所以先要在oncreate()函数里创建通讯控件并打开端口即可。

实测结果

正常生产时,电机速度为975r/min,启动时速度变化如图3所示。从图3可以看到,速度变化趋势呈线性化,满足生产要求。升速时间小于6s超调小,有更高的稳定性,误差小于0.01s。

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·利用通讯控制,驱动器直接得到的是数字信号,不需要进行模/数转换,节约了一个a/d模块,这种方法成本低。

·伺服电机的ddc的基本思想是直接采用数字量控制,可以彻底消除模拟量控制带来的零漂影响,可靠性得到了很大的提高。

·在工控机上对驱动器进行控制,通讯时间最多需要80ms。时间很短, 驱动器接收到数据后可以马上驱动电机, 符合实际生产要求。

·根据厂家的实际工艺要求,在工控机上可以灵活地调整参数而且可以将电机控制得比传统控制要好。通过通讯,可以人为地控制积分过程,很好地实现控制要求。

·伺服电机的ddc可以方便实现复杂的控制算法。通过模拟量控制是无法实现的。伺服电机的直接数字控制可广泛应用于各个领域,控制效果好,提高了系统的可靠性、快速性,有很好的应用前景。



关键词: DDC 伺服电机

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