一,、PLC和伺服電機(jī)的概述
1、PLC
所謂的PLC,，就是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)編程的控制器,，在用戶指令的基礎(chǔ)上對(duì)內(nèi)部原本的程序進(jìn)行執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算和順序控制,，另外還會(huì)在數(shù)字或者是模型的基礎(chǔ)上完成機(jī)械式的動(dòng)作,。它的組成部分主要包括電源、中央處理器以及通訊模塊等,，核心是CPU,，具有神經(jīng)中樞的功能。在PLC運(yùn)行時(shí),，要想獲取設(shè)備的狀態(tài)和數(shù)據(jù)信息,，可以利用掃描的方式來實(shí)現(xiàn)，而且還可以在程序存儲(chǔ)器中進(jìn)行用戶指令的獲取和研究,，之后再進(jìn)行邏輯運(yùn)算和執(zhí)行,，充分發(fā)揮PLC的控制作用。其實(shí)，PLC操作起來非常簡(jiǎn)便,，使用的范圍更是非常廣泛,，而且干擾能力還特別強(qiáng)的，如果將其應(yīng)用在伺服電機(jī)中,，一定能夠發(fā)揮最大的控制作用,，并且還能加強(qiáng)系統(tǒng)的整體性。2,、伺服電機(jī)
伺服電機(jī)是一種的轉(zhuǎn)換元件,，它能將數(shù)字脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成為機(jī)械角位移或者是角速度，主要有直流和交流兩種類型,。而且,，伺服電機(jī)的控制性能非常好，不管是運(yùn)行,、停止還是-的運(yùn)行方式,，都可以在少數(shù)脈沖中完成，控制精度也能得到保障,。另外,，伺服電機(jī)是在脈沖電源供電的基礎(chǔ)上開始運(yùn)行的，其轉(zhuǎn)子的步數(shù)和輸入脈沖數(shù)呈正比關(guān)系,。伺服電機(jī)的控制性能,、動(dòng)態(tài)響應(yīng)等都比較好，要想轉(zhuǎn)變旋轉(zhuǎn)的方向,，只要將輸入脈沖的順序或者是工作方向信號(hào)進(jìn)行改變就可以,，這也是伺服電機(jī)和普通電機(jī)之間存在的區(qū)別。
二,、PLC控制校平機(jī)伺服電機(jī)的應(yīng)用設(shè)計(jì)
1,、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的明確
通過對(duì)PLC和伺服電機(jī)的特點(diǎn)進(jìn)行分析，我們可以得出系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要分為以下幾部分：第一,，電源部分,。采用AC220V的電源為系統(tǒng)運(yùn)行提供能源，而且還要通過DC24V的開關(guān)電源供電給PLC,，同時(shí)供電給伺服電機(jī)的控制信號(hào),；第二，控制部分,。該部分是校平機(jī)伺服電機(jī)中非常重要的環(huán)節(jié),，其核心是PLC，通過PLC將控制信號(hào)發(fā)送給出來,，在既定程序的基礎(chǔ)上，將控制信號(hào)傳遞到伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,，從而對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行良好的控制,；第三,，執(zhí)行部分。該部分工作是在執(zhí)行電機(jī)拖動(dòng)設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,，在使用的過程中,，電機(jī)可以利用自身的編碼器將信號(hào)反饋給驅(qū)動(dòng)器，從而完成半閉環(huán)控制,。另外,，還可以按照具體的需求將反饋部件安裝在機(jī)械終端的執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，比如安裝光柵尺,、編碼器等,，最終完成全閉環(huán)控制。
2,、系統(tǒng)細(xì)節(jié)的處理
在校平機(jī)伺服電機(jī)中應(yīng)用PLC,，最重要的部分就是PLC和伺服電機(jī)，所以在處理系統(tǒng)的細(xì)節(jié)時(shí),，也要重點(diǎn)關(guān)注這兩部分：
首先,，伺服電機(jī)。在伺服系統(tǒng)中,，伺服電機(jī)是非常重要的,，最主要的任務(wù)就是轉(zhuǎn)換能量，所以和-普通的電機(jī)相比,，一定要具有較強(qiáng)的轉(zhuǎn)換效率,，而且結(jié)構(gòu)也要盡可能的簡(jiǎn)單。一般情況下,，伺服電機(jī)又被口y做執(zhí)行電機(jī),，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中起到執(zhí)行作用，能夠按照特定的指令對(duì)信號(hào)進(jìn)行控制,、轉(zhuǎn)換和改變伺服電機(jī)的運(yùn)行方向和速度等,。考慮到便捷,、有效等方面的因素,，此次設(shè)計(jì)所使用的交流伺服系統(tǒng)是松下MINASA系列的，而且內(nèi)部的DSP是32位的,，控制方式選擇的是IG-BTPWM,，所以整個(gè)系統(tǒng)具有較快的響應(yīng)速度，而且體積還比較小,，己經(jīng)在機(jī)械,、紡織以及數(shù)控等多領(lǐng)域中廣泛使用。
其次，PLC,。為了能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的美觀和實(shí)用,，PLC的選取盡可能選擇尺寸較小的，在此次設(shè)計(jì)中使用的松下FPO系列的PLC,，而且也改變了人們對(duì)小型PLC的認(rèn)知,，因?yàn)镕PO的安裝面積非常小，所以可以安裝在比較小的機(jī)械設(shè)備以及控制面板上,。近年來,，科學(xué)技術(shù)一直在不斷的發(fā)展，在應(yīng)用PLC時(shí),，要充分考慮到兼容的問題,，利用單元表面的擴(kuò)充器以及單排的觸頭將擴(kuò)展單元轉(zhuǎn)變成為層疊系統(tǒng)，根本不需要特殊擴(kuò)展電纜或者是底板等,，從而實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展系統(tǒng)的完成,。
3、控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
(1)位置控制,。位置控制最重要的目的就是利用執(zhí)行系統(tǒng)明確的追蹤位置指令,，其中負(fù)載的空間位移是被控制的量，如果量發(fā)生改變,，系統(tǒng)能夠通過量的信息觀察到量的情況,，之后對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整和控制。在這種情況下,，反饋控制系統(tǒng)的設(shè)置是非常重要的,，在位置控制的基礎(chǔ)下，位置指令會(huì)向伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器傳遞信號(hào),，通過電子齒輪進(jìn)行分頻處理,，進(jìn)而促使伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)與反饋信號(hào)成為了偏差信號(hào)，最后對(duì)脈沖進(jìn)行調(diào)整,，實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)的準(zhǔn)確控制,。實(shí)際上，反饋脈沖具體指的是采用光電編碼器檢測(cè)器檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)行情況,，得到脈沖數(shù)之后對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理,，最終形成的就是反饋脈沖。
(2)速度控制,。所謂的速度控制,，就是要求設(shè)備要在用戶指令的基礎(chǔ)上，根據(jù)具體的需求做出相應(yīng)的速度改變,，它屬于一個(gè)反饋控制系統(tǒng),。在具體的運(yùn)行過程中,，當(dāng)將指令信號(hào)傳遞到PLC之后，就要停止或者啟動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)器,，模擬處理其中的信號(hào),，對(duì)伺服電機(jī)的速度進(jìn)行良好的控制,，從而實(shí)現(xiàn)PLC控制的標(biāo)準(zhǔn),。
(3)增益方面。在伺服電機(jī)的運(yùn)行過程中,，一定在相應(yīng)的指令下完成任務(wù),，不能過快，也不能過慢,，所以在這個(gè)過程中,，伺服控制增益的調(diào)整是非常重要的。現(xiàn)階段在調(diào)整伺服增益時(shí)主要可以使用自動(dòng)調(diào)整和手動(dòng)調(diào)整兩種方法,，對(duì)兩種方法進(jìn)行比較,，還是自動(dòng)調(diào)整比較適合用在伺服增益的調(diào)整方面。通過對(duì)伺服增益進(jìn)行調(diào)整,，如果負(fù)載慣量高出平時(shí)慣量的三倍,，而且還保持在二十倍之間，保證不會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生影響,，這時(shí)就能適當(dāng)?shù)恼{(diào)整系統(tǒng)增益,。一般情況下，伺服電機(jī)的增益調(diào)整會(huì)受到機(jī)械固有頻率的影響,，如果機(jī)械的頻率較低,，就不能準(zhǔn)確得出伺服系統(tǒng)的特性。
綜上所述,，通過具體的實(shí)踐可以表明,，在校平機(jī)伺服電機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用PLC，不僅能夠加強(qiáng)定位系統(tǒng)的性能,，還能減小結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度,，而且，隨著科學(xué)技術(shù)的逐漸發(fā)展,，伺服電機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用PLC一定會(huì)成為一種發(fā)展趨勢(shì),。所以，一定要加強(qiáng)對(duì)PLC技術(shù)的研究,，提高其控制能力,，實(shí)現(xiàn)相關(guān)領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展。
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