【正文】 沖給伺服驅(qū)動(dòng)器就能完成控制要求。 程序流程圖本方案設(shè)計(jì)所用的器材主要有觸摸屏、PLC、伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)、變頻器、三相異步電機(jī)等設(shè)備。在編程過程中除了使用專用的接點(diǎn)可以使高速計(jì)數(shù)器動(dòng)作，其它的接點(diǎn)均無法使計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)動(dòng)作，檢測(cè)到外部脈沖的速度。在排除旋轉(zhuǎn)編碼器的問題后，就可以確定問題出在軟件程序上，當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，并沒有把旋轉(zhuǎn)編碼器輸出的A、B相脈沖送入到計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，因此計(jì)數(shù)器不可能發(fā)生動(dòng)作，致使PLC沒有輸出脈沖，伺服驅(qū)動(dòng)器無法接收到驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)脈沖，無法讓伺服電機(jī)產(chǎn)生動(dòng)作，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。在調(diào)試過程中，旋轉(zhuǎn)編碼器是由脈沖輸出的，這可以從旋轉(zhuǎn)編碼器A、B接線進(jìn)入PLC輸入接點(diǎn)的指示燈中可以觀測(cè)到，A、B相輸入對(duì)應(yīng)的可編程序控制器的輸入接點(diǎn)的指示燈交替閃爍證明脈沖的輸入到PLC中的脈沖是正常的。從而實(shí)現(xiàn)在程序中給定0~3000R/M相應(yīng)脈沖頻率使伺服電機(jī)達(dá)到相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。要想使伺服電機(jī)達(dá)到1200~3000R/M的轉(zhuǎn)速，只有擴(kuò)大伺服驅(qū)動(dòng)器對(duì)伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率才能是伺服電機(jī)達(dá)到控制要求的轉(zhuǎn)速，普通的異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和異步電機(jī)，是無法實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大脈沖頻率的控制要求，到本設(shè)計(jì)方案采用的臺(tái)達(dá)的伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)，卻可以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大伺服驅(qū)動(dòng)器的脈沖驅(qū)動(dòng)頻率，從而實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到控制方案要求。在臺(tái)達(dá)編程軟件工具WPLSoft中自帶的仿真軟件對(duì)程序進(jìn)行仿真，得到正確的控制結(jié)果，電機(jī)可以達(dá)到正常的控制速度，仿真電機(jī)在給定伺服驅(qū)動(dòng)器0~3000R/M速度的頻率時(shí)，仿真電機(jī)可以達(dá)到在0~3000R/M范圍內(nèi)任意與之對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，從而確定給的伺服驅(qū)動(dòng)器脈沖的PLC控制程序是沒有問題。在1200~3000R/M范圍內(nèi)的頻率無論對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器給定多少，伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速都是1200R/M。致使伺服電機(jī)到不到正常的三相電源，導(dǎo)致伺服電機(jī)的輸入產(chǎn)生缺相，無法驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，從而使伺服驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生了ALE09的異警。但都無法排除ALE09的異警，以至使本方案的設(shè)計(jì)進(jìn)度，停滯在對(duì)該次出現(xiàn)的ALE09的異警的解除過程中。 伺服驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)報(bào)警在本設(shè)計(jì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中，對(duì)伺服系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試過程中伺服驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)了ALE09的報(bào)警，通過查看伺服驅(qū)動(dòng)器的技術(shù)手冊(cè)，得出是位置控制誤差過大的異警，造成這種現(xiàn)象的原因有最大位置誤差參數(shù)設(shè)定過小、增益值設(shè)定過小 、扭矩限制過低、外部負(fù)載過大的原因。考慮空間放置觸摸屏、伺服驅(qū)動(dòng)器，變頻器、PLC、光電傳感器、接近傳感器、行程開關(guān)、電磁閥、按鈕開關(guān)等設(shè)備的安裝空間，故將設(shè)備設(shè)計(jì)成高1600mm、寬700mm、長(zhǎng)600mm的框架表7，并在水平600mm的位置放置一塊600mm*700mm的水平面板，在水品面板上放置一塊630mm*700mm的垂直面板如表6，用于安裝以上的各種設(shè)備。 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)規(guī)格在本設(shè)計(jì)方案中，將外部設(shè)計(jì)成相對(duì)合理的規(guī)格如表5，面板設(shè)計(jì)成比較適中的大小見表6，在設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)計(jì)算中角鋼用料設(shè)計(jì)和配件用量如表7和表8。HMI軟件一般分為兩部分，即運(yùn)行于HMI硬件中的系統(tǒng)軟件和運(yùn)行于PC機(jī)Windows操作系統(tǒng)下的畫面組態(tài)軟件（如ScrEdit－HMI畫面組態(tài)軟件）。人機(jī)界面產(chǎn)品由硬件和軟件兩部分組成，硬件部分包括處理器、顯示單元、輸入單元、通訊接口、數(shù)據(jù)存貯單元等，其中處理器的性能決定了HMI產(chǎn)品的性能高低，是HMI的核心單元[12]。凡參與人機(jī)信息交流的領(lǐng)域都存在著人機(jī)界面。接近開關(guān)在工業(yè)中的應(yīng)用就更為廣泛，例如在流水線中測(cè)量工件的長(zhǎng)度及位置，在控制技術(shù)中測(cè)量工件的位移和速度等。通過觸摸屏畫面程序控制PLC向伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)送脈沖來控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并且我們還可以利用PLC內(nèi)部繼電器,定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，和一些特殊功能寄存器來達(dá)到設(shè)計(jì)方案的需求。在本設(shè)計(jì)方案中所采用驅(qū)動(dòng)器參數(shù)如表3及伺服電機(jī)參數(shù)見表4 。有刷電機(jī)成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬，控制容易，需要維護(hù)，但維護(hù)不方便（換碳刷），產(chǎn)生電磁干擾，對(duì)環(huán)境有要求。伺服主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機(jī)接收到1個(gè)脈沖，就會(huì)旋轉(zhuǎn)1個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的角度，從而實(shí)現(xiàn)位移，因?yàn)?，伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，都會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)數(shù)量的脈沖，這樣，和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)，如此一來，系統(tǒng)就會(huì)知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī)，同時(shí)又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)精確的定位。隨著伺服系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用，伺服驅(qū)動(dòng)器使用、伺服驅(qū)動(dòng)器調(diào)試、伺服驅(qū)動(dòng)器維修都是伺服驅(qū)動(dòng)器在當(dāng)今比較重要的技術(shù)課題，越來越多工控技術(shù)服務(wù)商對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行了技術(shù)深層次研究[8]。同時(shí)在教學(xué)過程中老師和學(xué)生還能借助伺服控制系統(tǒng)，進(jìn)行單獨(dú)的伺服驅(qū)動(dòng)器控制伺服電機(jī)的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)過程中，達(dá)到學(xué)習(xí)伺服控制技術(shù)目的。可根據(jù)需求選擇參數(shù)，主要結(jié)構(gòu)如圖2所示。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要圖1所示的設(shè)備構(gòu)成。在本設(shè)計(jì)方案中還要對(duì)設(shè)計(jì)過程中的空氣開關(guān)和線路中的線徑進(jìn)行計(jì)算，選取最合適的器材和電線，使我們的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置既能到設(shè)計(jì)需求的功能，達(dá)到正常使用的效果，又不浪費(fèi)資源，使我們的設(shè)計(jì)方案利用最少的資源，去實(shí)現(xiàn)最多的設(shè)計(jì)功能和控制效果，使我們的實(shí)驗(yàn)裝置達(dá)到最大化功能。（6） 掌握自動(dòng)化控制工程設(shè)計(jì)能力和安裝調(diào)試能力。（4） 完成伺服控制實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及程序的調(diào)試。（2） 學(xué)習(xí)伺服控制工作原理及伺服控制的工作過程。（2） 設(shè)計(jì)思想：用臺(tái)達(dá)變頻器驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)，用旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速，速度信號(hào)反饋給PLC，PLC驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)跟蹤異步電機(jī)轉(zhuǎn)速，用觸摸屏做人機(jī)界面。課題主要包括研究?jī)?nèi)容：（1） 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：本課題所研究設(shè)計(jì)典型的伺服控制的自動(dòng)化系統(tǒng)。在國(guó)內(nèi)，伺服電機(jī)在工農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用越來越廣泛，同時(shí)隨著近些年的國(guó)內(nèi)出現(xiàn)的航空熱和對(duì)軍事高度機(jī)動(dòng)化的要求，對(duì)傳動(dòng)和運(yùn)動(dòng)控制都提出了更高的要求，因此伺服系統(tǒng)的研究需要也逐漸凸顯出來。我們國(guó)家的伺服控制系統(tǒng)的研究較國(guó)外晚一些，但是臺(tái)達(dá)公司也推出了一些比較好的伺服控制系統(tǒng)。 研究涉及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀本研究項(xiàng)目屬于傳動(dòng)和運(yùn)動(dòng)控制自動(dòng)化技術(shù)，通過編寫PLC控制程序配合設(shè)計(jì)合理的硬件電氣電路來實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服電機(jī)異步電機(jī)速度跟蹤的控制。完成“仁”“義”“禮”“智”“信”等試驗(yàn)臺(tái)主要以伺服電機(jī)的跟隨以及正、反轉(zhuǎn)等簡(jiǎn)單的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)為目標(biāo)，以掌握自動(dòng)化控制工程設(shè)計(jì)能力和安裝調(diào)試能力為目的。技術(shù)方案為：用變頻器控制異步電機(jī)運(yùn)行，用旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)試電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋給PLC，PLC控制伺服電機(jī)跟蹤異步電機(jī)的運(yùn)行。整個(gè)過程既可由教師演示、講解，也可由學(xué)生自己通過 PLC 編程實(shí)現(xiàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中輕松掌握 PLC、伺服控制、變頻控制和工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過程等方面的知識(shí)，同時(shí)通過安裝不同加工工具進(jìn)行二次開發(fā)，可培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手和思維能力，完全體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)，遵循實(shí)驗(yàn)教學(xué)規(guī)律，有利于學(xué)生全面鞏固和掌握所學(xué)知識(shí)，易于實(shí)現(xiàn)感性與理性、興趣與知識(shí)的結(jié)合，調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)研究的探索精神，有利于大力開展創(chuàng)新教育，提高人才的綜合素質(zhì)。該自動(dòng)化制造系統(tǒng)擬采用 PLC 控制，由旋轉(zhuǎn)編碼器對(duì)變頻器控制的異步電機(jī)工作過程進(jìn)行檢測(cè)，傳送到PLC中經(jīng)過軟件程序運(yùn)算后控制脈沖輸出完成自動(dòng)化生產(chǎn)過程。正是在這樣的形勢(shì)下，提出了研制基于 PLC 控制的自動(dòng)化制造系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備之課題。現(xiàn)代伺服控制電機(jī)系統(tǒng)技術(shù)融合了電機(jī)、計(jì)算機(jī)、電力電子、自動(dòng)控制、精密機(jī)械、新材料和新科技等多種高新技術(shù)，是現(xiàn)代武器裝備、工業(yè)自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化和家庭生活自動(dòng)化等不可缺少的重要技術(shù)。交流伺服系統(tǒng)有使用