1控制任務

　　試驗診斷平臺的控制系統設計要求如下:

　　(1)根據現場裝調人員指示,操作人員發出伺服電動缸動作指令,4個伺服電動缸在總行程范圍內單獨動作,在行程極限位置可靠停止:

　　(2)控制箱應具備每個電動缸的行程顯示、動作指示功能,且要求操作簡單,便于搬動。

　　2控制對象分析

　　試驗診斷平臺如圖1所示。

　　上位機操作系統所要控制的是樂星邁克彼恩L7s系列的標準I/O型伺服驅動器,該驅動器可根據與上位控制器的連接方式,以力矩、速度、位置模式進行運行,并可根據參數及I/O輸入接點信號,切換運行模式。在完成位置控制功能的條件下,其模式選擇對上位控制器的功能要求有較大區別。其中,力矩模式對上位控制器要求最高,需完成位置環與速度環控制。而位置模式對上位控制器要求最低,但同樣不會影響定位精度,其精度取決于伺服電機編碼器反饋精度及電動缸機械精度。因此,考慮簡化上位機功能,使用伺服驅動器與電動缸APM交流伺服電機構成快速、準確定位的全數字位置伺服系統。

　　3控制系統方案設計

　　根據對控制任務以及被控對象的分析,控制系統應提供一個友好的人機界面,能完成對4個伺服電動缸的半閉環位置控制,操作模式具有JOG連續運轉,JOG步進點動與電子手輪方式,伺服電機啟動/停止可s形加減速,電機使能與剎車控制等功能。

　　由于使用的是交流伺服位置控制系統驅動,根據L7s系列標準I/O型伺服驅動器端子輸入位置運轉模式接線,上位控制系統需帶PTO(脈沖串輸出)的可編程開發運動控制器、運動控制卡或PLC以及能與控制器或控制卡通信連接操作的上位人機界面HMI觸摸屏。

　　3.1基于四軸運動控制型PLL構成的控制系統

　　整個控制系統包括電源、信捷TH765系列HMI觸摸操作顯示屏、信捷XDM-32T-C四軸運動控制型PLC、電子手輪、L7s系列標準I/O型伺服驅動器等。HMI觸摸操作顯示屏、運動控制型PLC及L7s伺服驅動器通過串行通信網絡MODBUs-RTU協議構成監控系統。其系統結構如圖2所示。

　　3.2人機界面設計

　　信捷TH765系列HMI觸摸操作顯示屏通過TOuchwin編輯軟件可快速組態人機界面,實現多個界面,如圖3所示,包括操作與位置顯示界面、伺服驅動器狀態界面、報警與歷史記錄界面等。

　　4應用

　　采用AP斜面操作臺集成控制系統,操作平臺如圖4所示,主要分為HMI觸摸操作顯示屏和電子手輪兩部分。電子手輪左側為軸選擇旋鈕,分為五檔一OFF、X1、Y1、X2、Y2:電子手輪右側為倍率選擇旋鈕,分為三檔一X1、X10、X100。置于OFF檔時,手搖金屬碼盤無效:置于相應軸時,電子手輪手搖金屬碼盤可順時針和逆時針操作,對應軸前進和后退。

　　5結語

　　本文所介紹的國產信捷XDM系列運動控制型PLC,集運動控制功能與普通PLC功能于一體,最多可支持10軸脈沖輸出,可實現兩軸聯動,既支持普通運動控制指令,如圓弧、直線插補等,又支持平面轉換指令,可進行X-y、y-Z、X-Z等的兩軸聯動轉換,簡單易行,可靠性高,對實現多軸運動控制具有一定參考價值。