三菱FXPLC定位控制基礎知識-定位控制與定位控制方式

定位控制是指當控制器發出控制指令後使運動件(如機床工作臺)按指定速度完成指定方向上的指定位移。定位控制時運動量控制的一種,又稱位置控制,點位控制。

定位控制應用非常廣泛,如機床工作臺移動,電梯的平層,定長處理。

早期的定位控制是限位開關來完成的,在需要停止的位置安裝限位開關,當運動物體在運動過程中碰到限位開關時切斷電動機電源,使工作臺自由滑行停止。

這種定位方式簡單,僅需限位開關即可。缺點是精度極差,因為物體自由滑行,停機時間完全由慣性決定。後來有人通過添加制動裝置來提高定位精度,雖然效果好一點,單制動裝置在某些工況條件下是不允許的,而且維護也不方便,定位精度仍然不能滿足要求。

變頻器出現後,很多人下用變頻器來提高定位精度,變頻器有制動功能,多段速功能,在設備上設置兩個開關,一個為減速開關,當碰到次開關時,利用多段速功能,使電動機由高速切換到低速,由於在低速停止,系統慣性大大降低,位置精度有了很大的提高。但是變頻器無法防止停電時產生的問題。因此多數情況還是要外加制動裝置。變頻器減速停止定位精度在低速600-6000mm/min時,停止精度可達±0.5-±5mm。

作為限位開關改進的是脈衝計數方式,這種方式完全取消了外置限位開關,依靠程序進行定位控制。

引入了PLC作為定位系統的控制器。一個增量式編碼器與電機軸端相連,當電機帶動工作臺移動時,編碼器會發出脈衝,脈衝的數量與位移的多少對應。編碼器的輸出脈衝被送入PLC的高速計數器輸入端口,PLC則利用內置高速計數器對輸入脈衝進行計數,並編制相應程序,利用高速計數器比較置位指令對相關的計數,當前值輸出相應的動作。例如,當計數輸入當前值為某一位置時進行高中低速切換,當計數輸入當前值為指定位移量時發出信號,使電動機停止。這種方法去掉了外置限位開關,使用很方便。

由於影響定位精度的因素與限位開關相同,定位精度並不能得到提高,成本卻比變頻器控制方式增加不少。

上述三種定位方式又成為速度控制方式。它們的共同點是當發出位置到達信號後,從電動機斷電到電動機跳停止這段時間均為自由滑行時間。這種情況直到出現伺服系統才得到改善。

伺服系統是指執行機構嚴格按照控制命令的要求而動作,即控制命令未發出時,執行機構是靜止不動的,而控制命令發出後,執行機構按照命令執行,控制命令消失後,執行機構立即停止。

執行器以伺服電機代替了普通感應式電機。因為伺服電機是一種與控制信號隨動的執行器,不會像感應式電機那樣自由滑行。其次伺服驅動器代替了變頻器,同時將伺服電機的同軸編碼器脈衝輸出送到伺服驅動器中,而不是像脈衝計數那樣送入PLC,而PLC在這裡起到的作用是向伺服驅動器發出定位控制指令。

在位置控制中,PLC直接向伺服驅動器發出定位指令,伺服驅動器開始運行後,與伺服電機軸端相連的編碼器把運行狀況傳送至驅動器,驅動器會把編碼器傳來的信號與控制信號比較,根據比較結果對伺服電機進行連續速度控制,使其停止在控制指令所指定的位移距離上。


分享到:


相關文章: