-伺服運動控制系統(tǒng)-PPT課件

1、數(shù)控機床的伺服控制系統(tǒng)山東大學控制科學與工程學院 曾毅第二講1數(shù)控機床的伺服控制系統(tǒng)山東大學控制科學與工程學院 曾毅第二講2數(shù)控機床的伺服控制系統(tǒng)第一章伺服控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與分類 第二章伺服系統(tǒng)的測速與測角（位移）第三章伺服系統(tǒng)的執(zhí)行組件第四章交流伺服驅(qū)動器的選擇7/22/20223數(shù)控機床的伺服控制系統(tǒng)第一章伺服控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與分類 第二章伺服系統(tǒng)的測速與測角（位移）第三章伺服系統(tǒng)的執(zhí)行組件第四章交流伺服驅(qū)動器的選擇7/22/20224第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇設計伺服系統(tǒng)就是根據(jù)負載，選擇伺服驅(qū)動器型號的過程，交流伺服系統(tǒng)目前在我國使用的比較普遍，以安川公司生產(chǎn)的伺服驅(qū)動器為例說明

2、伺服系統(tǒng)的集成過程。伺服驅(qū)動器有兩種解釋：、具有伺服電機與伺服調(diào)速器（單元或功率放大器）這兩個器件；、僅指伺服調(diào)速器（單元或功率放大器）。安川公司默認第種。伺服系統(tǒng)：由伺服驅(qū)動器和上級裝置以及外圍裝置組合而成的一組完整的伺服控制系統(tǒng)7/22/20225第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇設計伺服系統(tǒng)就是根據(jù)負載，選擇伺服驅(qū)動器型號的過程，交流伺服系統(tǒng)目前在我國使用的比較普遍，以安川公司生產(chǎn)的伺服驅(qū)動器為例說明伺服系統(tǒng)的集成過程。伺服系統(tǒng)：由伺服驅(qū)動器和上級裝置以及外圍裝置組合而成的一組完整的伺服控制系統(tǒng)7/22/20226第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇本章以安川-II 系列SGMH/SGDM 型伺服驅(qū)動

3、器的用戶為對象，對以下內(nèi)容進行說明 ：伺服驅(qū)動器的選型方法伺服驅(qū)動器的額定值與特性（略）外圍裝置的規(guī)格與外形圖（略）7/22/20227第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇本章以安川-II 系列SGMH/SGDM 型伺服驅(qū)動器的用戶為對象，對以下內(nèi)容進行說明 ：伺服驅(qū)動器的選型方法伺服驅(qū)動器的額定值與特性外圍裝置的規(guī)格與外形圖7/22/20228第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明伺服電機選型流程圖 、伺服單元的選型 型號說明 伺服單元與適用的伺服電機 、外圍裝置的選型7/22/20229第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服

4、電機的選型型號說明7/22/202210第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明旋轉(zhuǎn)編碼器的分辨率為：7/22/202211第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明7/22/202212第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明7/22/202213第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明7/22/202214第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明7/22/202215第四章

5、交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明7/22/202216第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明7/22/202217第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明伺服電機選型流程圖 7/22/202218第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明伺服電機選型流程圖 SGMAH,SGMPH,SGMGH,SGMSH,SGMDH 型伺服電機的選型請按下述流程圖進行。7/22/202219第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍

6、裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明伺服電機選型流程圖 SGMAH,SGMPH,SGMGH,SGMSH,SGMDH 型伺服電機的選型請按下述流程圖進行。7/22/202220第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明伺服電機選型流程圖 SGMAH,SGMPH,SGMGH,SGMSH,SGMDH 型伺服電機的選型請按下述流程圖進行。7/22/202221第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明伺服電機選型流程圖 SGMAH,SGMPH,SGMGH,SGMSH,SGMDH 型伺服電機的選型請按下述流程圖進行。7/

7、22/202222第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明伺服電機選型流程圖 SGMAH,SGMPH,SGMGH,SGMSH,SGMDH 型伺服電機的選型請按下述流程圖進行。7/22/202223第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明伺服電機選型流程圖 SGMAH,SGMPH,SGMGH,SGMSH,SGMDH 型伺服電機的選型請按下述流程圖進行。7/22/202224第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明伺服電機選型流程圖 SGMAH,SGMPH,SGMGH

8、,SGMSH,SGMDH 型伺服電機的選型請按下述流程圖進行。7/22/202225第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明伺服電機選型流程圖 SGMAH,SGMPH,SGMGH,SGMSH,SGMDH 型伺服電機的選型請按下述流程圖進行。7/22/202226第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明伺服電機選型流程圖 SGMAH,SGMPH,SGMGH,SGMSH,SGMDH 型伺服電機的選型請按下述流程圖進行。7/22/202227第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的

9、選型型號說明伺服電機選型流程圖 SGMAH,SGMPH,SGMGH,SGMSH,SGMDH 型伺服電機的選型請按下述流程圖進行。7/22/202228第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明伺服電機選型流程圖 SGMAH,SGMPH,SGMGH,SGMSH,SGMDH 型伺服電機的選型請按下述流程圖進行。7/22/202229第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明伺服電機選型流程圖 SGMAH,SGMPH,SGMGH,SGMSH,SGMDH 型伺服電機的選型請按下述流程圖進行。7/22/202230第四章

10、 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明伺服電機選型流程圖 SGMAH,SGMPH,SGMGH,SGMSH,SGMDH 型伺服電機的選型請按下述流程圖進行。7/22/202231第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明伺服電機選型流程圖 SGMAH,SGMPH,SGMGH,SGMSH,SGMDH 型伺服電機的選型請按下述流程圖進行。7/22/202232第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明伺服電機選型流程圖 SGMAH,SGMPH,SGMGH,SGMSH,SGMDH

11、 型伺服電機的選型請按下述流程圖進行。7/22/202233第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明伺服電機選型流程圖 SGMAH,SGMPH,SGMGH,SGMSH,SGMDH 型伺服電機的選型請按下述流程圖進行。7/22/202234第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明伺服電機選型流程圖 SGMAH,SGMPH,SGMGH,SGMSH,SGMDH 型伺服電機的選型請按下述流程圖進行。7/22/202235第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明伺服電機選型

12、流程圖 SGMAH,SGMPH,SGMGH,SGMSH,SGMDH 型伺服電機的選型請按下述流程圖進行。7/22/202236第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明伺服電機選型流程圖 SGMAH,SGMPH,SGMGH,SGMSH,SGMDH 型伺服電機的選型請按下述流程圖進行。7/22/202237第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明伺服電機選型流程圖 、伺服單元的選型 型號說明 根據(jù)要使用的伺服系統(tǒng)決定SGDM- 以后的4 位字母數(shù)字( 容量及電源電壓)，則可以選定伺服單元。7/22/202238

13、第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明伺服電機選型流程圖 、伺服單元的選型 型號說明 根據(jù)要使用的伺服系統(tǒng)決定SGDM- 以后的4 位字母數(shù)字( 容量及電源電壓)，則可以選定伺服單元。7/22/202239第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明伺服電機選型流程圖 、伺服單元的選型 型號說明 伺服單元與適用的伺服電機伺服單元的選型取決于適用的伺服電機。請使用下表選定伺服單元。7/22/202240第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明伺服電機選型流程圖 、伺服

14、單元的選型 型號說明 伺服單元與適用的伺服電機伺服單元的選型取決于適用的伺服電機。請使用下表選定伺服單元。7/22/202241第四章 交流伺服驅(qū)動器的選擇一、伺服驅(qū)動器及外圍裝置的選型1、伺服電機的選型型號說明伺服電機選型流程圖 、伺服單元的選型 型號說明 伺服單元與適用的伺服電機 、外圍裝置的選型請根據(jù)下面的流程圖選定外圍裝置。流程圖中未包含的項目請參照“外圍裝置的規(guī)格與外形圖”7/22/202242四、伺服系統(tǒng)實例分析 型材輥壓生產(chǎn)線是汽車門窗等型材生產(chǎn)的關鍵設備，其剪切系統(tǒng)自動化程度及定尺精度的高低將直接影響企業(yè)的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量。型材剪切一般有定尺停剪和飛剪兩種： 定尺停剪控制簡單

15、，定尺精度高，但生產(chǎn)效率低，特別是對于有縫焊機的輥壓線，頻繁啟停將會影響焊機焊極的使用壽命。 7/22/202243四、伺服系統(tǒng)實例分析 飛剪控制比較復雜，方法也較多，相對簡單的一種就是由型材本身帶動剪切工作臺實現(xiàn)飛剪的方法，這種剪切方法只適用于剛性較大的型材，而對于截面積較小的型材必須加牽引機，控制復雜。7/22/202244四、伺服系統(tǒng)實例分析 型材輥壓直線往復式同步飛剪交流伺服控制系統(tǒng)原理框圖如右圖所示， 該系統(tǒng)運行比較可靠，同步精度較高，定尺誤差比較小，適用于剪切各種規(guī)格的型材，不僅能提高企業(yè)的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量，還具有一定的推廣應用價值。7/22/202245四、伺服系統(tǒng)實例分析1、

16、系統(tǒng)的工作過程 帶材首先通過輥壓機組冷彎成需要的型材，然后通過飛剪機構(gòu)剪切成一段段符合預先設定長度的型材。伺服電機通 過絲杠拖動工作臺往復運動，由液壓缸帶動刀具完成沖切任務，其運行過程如下： 7/22/202246四、伺服系統(tǒng)實例分析1、系統(tǒng)的工作過程 (1)型材以恒速向前移動，由測長輪測定型材長度，當達到預定值時，單軸運動控制器啟動伺服電機，工作臺開始移動。 7/22/202247四、伺服系統(tǒng)實例分析1、系統(tǒng)的工作過程 (2)當工作臺的前進速度與型材的移動速度達到同步時，互連模塊輸出同步剪切信號，PLC檢測到該信號后，啟動液壓缸動作，刀具開始沖切，當接近開關S2檢測到?jīng)_切到位信號時，刀具抬起

17、。 7/22/202248四、伺服系統(tǒng)實例分析1、系統(tǒng)的工作過程 (2)當工作臺的前進速度與型材的移動速度達到同步時，互連模塊輸出同步剪切信號，PLC檢測到該信號后，啟動液壓缸動作，刀具開始沖切，當接近開關S2檢測到?jīng)_切到位信號時，刀具抬起。 7/22/202249四、伺服系統(tǒng)實例分析1、系統(tǒng)的工作過程 (3)工作臺繼續(xù)移動，當?shù)毒叻祷氐匠跏嘉恢脮r，接近開關Sl有信號輸出，單軸運動控制器控制伺服電機反轉(zhuǎn)，工作臺高速返回。 7/22/202250四、伺服系統(tǒng)實例分析1、系統(tǒng)的工作過程 (3)工作臺繼續(xù)移動，當?shù)毒叻祷氐匠跏嘉恢脮r，接近開關Sl有信號輸出，單軸運動控制器控制伺服電機反轉(zhuǎn)，工作臺高速

18、返回。 7/22/202251四、伺服系統(tǒng)實例分析1、系統(tǒng)的工作過程 (4)工作臺返回到接近開關S3位置時，工作臺停止，根據(jù)切割的根數(shù)，決定繼續(xù)運行還是停車。 (5)工作臺的單循環(huán)時間由型材的移動速度和型材剪切長度確定。7/22/202252四、伺服系統(tǒng)實例分析2、系統(tǒng)的組成 飛剪系統(tǒng)包括電氣控制和機械結(jié)構(gòu)兩部分組成，其中電氣控制部分包括：人機界面、PLC、運動控制器、互連模塊、交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)、測長輪編碼器、限位開關等；機械部分包括工作臺、絲杠、切刀、液壓缸和測長輪等。 7/22/202253四、伺服系統(tǒng)實例分析2、系統(tǒng)的組成 S1、S2、S3為接近開關，負責切刀的上下限位和工作臺的返回零位；S4、S5、S6為滾輪式行程開關，負責工作臺的終端停車及超行程保護。 7/22/202254四、伺服系統(tǒng)實例分析2、系統(tǒng)的組成人機界面采用Easy View MT508S，設有手動運行、自動運行、參數(shù)設定、故障診斷等畫面，具有控制系統(tǒng)的啟動、停車、長度設定、產(chǎn)量設定、故障報警等功能。7/22/202255四、伺服系統(tǒng)實例分析2、系統(tǒng)的組成 PLC采用三菱電機公司的FX2N-80MR，負責輥壓線及剪切系統(tǒng)的邏輯控制。 7/22/202256四、伺服系統(tǒng)實例分析2、系統(tǒng)的組成交流伺服電機：SGMGH30ACA61