在控制領(lǐng)域,有以負(fù)載的位置或角度等為控制對象,如:
以前這些場合大都由伺服電機和伺服電機控制器來完成位置控制。隨著通用變頻器技術(shù)的發(fā)展,在位置控制中交流變頻傳動得到了越來越廣泛的應(yīng)用。三墾在這方面做了有益的嘗試。
一、位置控制的共同特點:
•從簡單到高級,根據(jù)目的有各種控制方式。(開環(huán)位置控制、手動決定位置、閉環(huán)位置控制);
•控制對象的位置以轉(zhuǎn)速積分的形式變化;
•即使不在負(fù)載上直接裝設(shè)位置傳感器,多數(shù)場合僅由電機的旋轉(zhuǎn)角也可高精度地推定位置;
•需要可逆運轉(zhuǎn)
二、閉環(huán)位置控制的方法:
下圖是具有速度反饋環(huán)的位置控制。對變頻器不給出直接的位置指令,而是輸入脈沖列。此脈沖數(shù)的累積值作為位置指令,增大此位置指令時在正轉(zhuǎn)輸入加脈沖列,減小時在反轉(zhuǎn)輸入加脈沖列。控制此輸入脈沖列的累積值和PG的反饋脈沖列的累積值,使他們一致。
以正轉(zhuǎn)為例。將指令輸入的脈沖(在計數(shù)器內(nèi)用作加法)和PG的反饋脈沖(在計數(shù)器內(nèi)作減法)在同一計數(shù)器內(nèi)時時刻刻地作計算,以計數(shù)器的累加值作為速度指令。因此,一達(dá)到目標(biāo)位置,計數(shù)器的累積值就剛好為零,電機就停止在該位置上。另外,計數(shù)器的累積值變得很小時,從決定位置判斷回路發(fā)出決定位置完了信號,通知位置控制結(jié)束。
在這種用途中,PG產(chǎn)生兩個具有90°相位差的脈沖序列,監(jiān)視這兩個脈沖信號上升的順序可以判別正反轉(zhuǎn)。還有電機每轉(zhuǎn)一圈,在特定的轉(zhuǎn)子位置上產(chǎn)生顯示器脈沖,可以用作位置原點的確定。
PG的反饋脈沖在進(jìn)入計數(shù)器前要通過遞減回路。在遞減回路把PG的脈沖列分頻為整數(shù)分之一,目的是改變對于1個輸入脈沖的位置變化量(增益)。所以,如果分頻為1/n,對于一個輸入脈沖PG要n個脈沖電機才旋轉(zhuǎn)。
三、應(yīng)用實例:
現(xiàn)使用Samco-VM05的定位控制(Point to Point控制)功能,在江蘇某銅管生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)線上代替伺服系統(tǒng),達(dá)到了在滿足工藝條件的基礎(chǔ)上降低成本的目的。
1、系統(tǒng)構(gòu)成:
2、編碼器(PG)為開路集電極輸出,與SB-PG基板接線如下:
3、參數(shù)設(shè)定如下:
僅為變更代碼
4、時序圖:
四、總結(jié):
1、位置控制很大程度上依賴于反饋脈沖的正確性,必須首先解決脈沖的問題。否則會發(fā)生運行中電流大,反饋轉(zhuǎn)速顯示波動大,電機運轉(zhuǎn)不平穩(wěn)等現(xiàn)象。
2、通常先進(jìn)行閉環(huán)速度控制的調(diào)節(jié),Cd088、Cd089調(diào)整至合適值,再進(jìn)行位置控制Cd606的調(diào)節(jié)。
3、電機和變頻器都應(yīng)良好接地,防止干擾。
4、根據(jù)工藝要求,也可以由PLC給出指令脈沖序列,進(jìn)行連續(xù)路徑控制(Continue Path Control)。