變頻、伺服、定位課件

三菱運動控制系統(tǒng)Cell技術(shù)部設(shè)備技術(shù)科

付偉主要內(nèi)容1伺服系統(tǒng)2定位系統(tǒng)3變頻系統(tǒng)4變頻與伺服比較5實踐

三菱伺服系統(tǒng)培訓(xùn)

一AC伺服系統(tǒng)基本知識2伺服機構(gòu)組成由驅(qū)動放大器、AC伺服電機和檢測器組成。伺服放大器伺服電機編碼器數(shù)據(jù)正弦波PWM模擬量電壓高速脈沖串一AC伺服系統(tǒng)基本知識伺服放大器伺服電機檢測器（編碼器）被控量指令伺服機構(gòu)組成示意圖一AC伺服系統(tǒng)基本知識3AC伺服系統(tǒng)的特色電機特色 注重轉(zhuǎn)子慣性矩和電氣響應(yīng)性主要性能速度控制范圍廣1：1000～5000轉(zhuǎn)矩特性恒定轉(zhuǎn)矩可在全部速度范圍恒定最大轉(zhuǎn)矩大 約300％二伺服放大器結(jié)構(gòu)與工作原理1伺服放大器結(jié)構(gòu)放大器主回路放大器控制回路伺服電機電源指令脈沖輸出位置反饋二伺服放大器結(jié)構(gòu)與工作原理3控制回路結(jié)構(gòu)CC偏差計數(shù)三相發(fā)生PWM回路PLGI/F保護回路電流反饋電流指令速度指令PWM輸出位置反饋速度反饋編碼器反饋三伺服放大器接線1整體配置三伺服放大器接線三伺服放大器接線外部設(shè)備與伺服放大器連接三伺服放大器接線接頭引腳排列三伺服放大器接線CN1ACN1B中的信號功能四伺服放大器的使用四伺服放大器的使用狀態(tài)顯示：伺服電機速度滯留脈沖反饋脈沖指令頻率指令脈沖診斷：電機系列ID電機機種ID伺服狀態(tài)五AC伺服電機1AC伺服電機動作原理小型、大型所有電機的動作原理都一樣。按照“弗來明左手定則”，給磁場中的導(dǎo)體通電，力就會作用于導(dǎo)體，就會產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。五AC伺服電機2伺服電機分類三菱定位系統(tǒng)培訓(xùn)1伺服定位系統(tǒng)的組成20世紀80年代以來，隨著集成電路、電力電子技術(shù)和交流可變速驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展，永磁交流伺服驅(qū)動技術(shù)有了突出的發(fā)展，各國著名電氣廠商相繼推出各自的交流伺服電動機和伺服驅(qū)動器系列產(chǎn)品并不斷完善和更新。交流伺服系統(tǒng)已成為當(dāng)代高性能伺服系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。著眼與液晶制造業(yè)，絕大多數(shù)的設(shè)備使用的是三菱伺服定位系統(tǒng)。三菱伺服定位系統(tǒng)的構(gòu)成如右圖所示。高速脈沖正弦波PWM碼盤信息PLC伺服放大器電動機1.1組成元件概述QPLCCUP： Q系列PLC的核心模塊，負責(zé)運算及邏輯控制工作。QD75定位模塊： PLC功能模塊，主要用于伺服電機的運動控制。伺服放大器： 伺服電機需要高頻交流脈沖電源驅(qū)動。伺服放大器依 據(jù)PLC提供的控制指令驅(qū)動伺服電機。電動機： 交流脈沖伺服電動機工件： 伺服電機的后端負載GXDeveloper: 三菱專用PLC編程軟件，安裝在PC機上后可以編寫、調(diào) 試三菱PLC的控制程序，并能夠與PLC通訊，實現(xiàn)程序 的上傳、下載。GXConfiguration-QP: 三菱專用伺服控制用軟件，可以用來編輯，監(jiān)視，測 試伺服系統(tǒng)的工作狀態(tài)。1.3QD75定位模塊共能介紹QD75定位模塊的功能：◆主要功能1.OPR功能（O-originP-pointR-reset）OPR功能是為了執(zhí)行定位控制而建立起點并向著該起點執(zhí)行定位的功能。該功能用于在接通電源時或停止定位后使位于OP以外位置的工件返回OP處。2.主要定位控制通過設(shè)置QD75中存儲的“定位數(shù)據(jù)”對定位的運動形式進行控制。3.高級定位控制塊啟動及其擴展功能4.手動控制◆輔助功能執(zhí)行主要功能時追加控制補償、限制等功能◆公用功能參數(shù)初始化、執(zhí)行數(shù)據(jù)的備份等1.3.1.1OPR方式-近點狗方式近點狗方式回原點方法：近點狗方式問題:1、如執(zhí)行OPR時近點狗ON，則會以蠕動速度啟動2、從OPR速度減速到蠕動速度過程中近點狗必須保持ON，否則會報警3、由于要等待碼盤零信號，所以近點狗與遠端限位之間的距離會比較大。用途:低負載情況下保證原點位置重復(fù)時序圖1.3.1.2OPR方式-限位器方法1限位器方法1回原點方法：限位器方法1問題:1、“OPR停頓時間”中設(shè)置的值要大于近點狗ON位置到機械壓限位器的移動時間。2、在設(shè)備到達蠕動速度之前到達了“OPR停頓時間”會出現(xiàn)報警。3、在“OPR停頓時間”到達時如果工件沒有停住，會停在當(dāng)前點，并把當(dāng)前點記錄為OP點。用途:通過OP處扭矩重復(fù)定位時序圖1.3.1.3OPR方式-限位器方法2限位器方法2回原點方法：限位器方法2問題:1、在減速到“蠕動速度”之前輸出零信號會導(dǎo)致機器停機報警2、直道擠壓顯位器為止近點狗必須保持ON狀態(tài)用途:通過OP處扭矩重復(fù)定位時序圖1.3.1.4OPR方式-限位器方法3限位器方法3回原點方法：限位器方法3問題:1、如果在工件停止前發(fā)出菱信號，工件會停止并完成OPR，不會報錯。2、因為整個過程以蠕動速度運行，因此運動過程緩慢用途:通過OP處扭矩重復(fù)定位時序圖1.3.1.5OPR方式-計數(shù)方法1計數(shù)方法1回原點方法：計數(shù)方法1問題:1、從OPR速度道蠕動速度的減速距離需小于近點狗ON后的移動距離，否則會出現(xiàn)206報警2、OPR時近點狗ON則運行近點狗ON位置啟動OPR程序用途:常用方法時序圖1.3.1.6OPR方式-計數(shù)方法2計數(shù)方法2回原點方法：計數(shù)方法2問題:1、再不能接受“零信號”是使用此方法2、是用此方法與技術(shù)方法1比較會產(chǎn)生較大誤差。用途:無法接受“零信號”時使用時序圖1.3.2主要定位控制控制器通過設(shè)置QD75中存儲的“定位數(shù)據(jù)”對定位的運動形式進行控制?？刂祈椖堪―a1-10共10項?？偣部梢源鎯?00組控制項目。DA.1表示結(jié)束該數(shù)據(jù)編號定位，或接著執(zhí)行下一個數(shù)據(jù)編號的定位。2BitDA.2制定控制系統(tǒng)16BitDA.3選定加速時間2BitDA.4選定減速時間2BitDA.5設(shè)定要差補的軸2BitDA.6定位地址/定位量DA.7弧地址（只在執(zhí)行圓弧差補時使用）DA.8命令速度DA.9停頓時間DA.10M代碼1.3.3高級定位控制高級定位控制：使用塊啟動數(shù)據(jù)執(zhí)行QD75中存儲的“定位數(shù)據(jù)”?？梢詧?zhí)行以下定位控制1把連續(xù)的定位數(shù)據(jù)項目當(dāng)作“塊”，使他們按照指定的順序執(zhí)行。2可以將“條件判斷”添加到位置、速度控制中。3同時啟動為多個軸設(shè)定數(shù)據(jù)編號4指定定位數(shù)據(jù)可以重復(fù)執(zhí)行1.3.4手動控制：不使用定位數(shù)據(jù)，從外部輸入信號而執(zhí)行制定運行的控制。

○[JOG]運行：JOGSTAR開關(guān)ON時連續(xù)傳送脈沖

○微動運行：在微動位移量參數(shù)中設(shè)定位移量，然后再進行JOG運動，此時工件會以設(shè)定的位移量為最小步距進行移動。（因此微動位移量=0時微動運行就是[JOG]運行）

○手動脈沖發(fā)生器運行：結(jié)合手動控制或GXConfigurator-QP軟件執(zhí)行運動控制。1.4伺服放大器伺服放大器依據(jù)PLC定位模塊發(fā)出的指令，驅(qū)動伺服電機完成定位運動。依據(jù)具體工作情況，伺服放大器給出了三種控制模式位置控制模式：以高精度位置確定為目標的控制模式速度控制模式：以對運行速度的平穩(wěn)、精確控制為目標的控制模式轉(zhuǎn)矩控制模式：以穩(wěn)定精確的控制輸出轉(zhuǎn)矩為目標的控制方式通過外接信號的輸入可以在任意控制模式之間進行切換MR-J2S-10A1-□系列名稱放大器容量A：標準型B：SSCNET型CP帶內(nèi)置定位功能CL帶內(nèi)置程序操作功能CP-S084與CC-Link連接型特殊產(chǎn)品無：三相200V1：單相100V4：三相400V型號含義：1.4伺服放大器伺服放大器功能1.4伺服放大器伺服放大器接線1.4伺服放大器伺服參數(shù)1.5GXConfigurator-QPGXConfigurator-QP可以通過QPLC、Q相應(yīng)的串口通訊模式或Q相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)遠程I/O模塊實現(xiàn)以下功能：◆定位數(shù)據(jù)和參數(shù)的設(shè)定◆通過定位數(shù)據(jù)進行模擬◆從/向定位模塊讀取/寫入數(shù)據(jù)◆定位控制狀態(tài)的監(jiān)視◆定位控制試運行◆QCPU軟元件和QD75緩沖存儲器之間的自動刷新設(shè)置我們作為設(shè)備技術(shù)人員應(yīng)主要掌握從/向定位模塊讀取/寫入數(shù)據(jù)這一功能。1.5.1新建工程項目新建一個文件：新建選擇定位模塊型號生成新文件1.5.2在線讀取數(shù)據(jù)PCInterface：選擇連接用信號線的類型COMSetting:連接用COM口Transmission:數(shù)據(jù)傳輸波特率PLCInterface：連接的模塊PLCSetting:模塊信號Transmission:多PLC運行選項ModuleconnectingI/OaddressI/Oadr.:定位模塊所在地址連線讀寫數(shù)據(jù)

三菱變頻系統(tǒng)一變頻器概念工業(yè)變頻器一般用于3相鼠籠式感應(yīng)電機電機轉(zhuǎn)速=同步轉(zhuǎn)速f：電源頻率P：極對數(shù)，由電機構(gòu)造決定S：轉(zhuǎn)差頻率，額速下3%——5%二鼠籠式電機的特性轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩?電流特性三變頻器應(yīng)用

為了更好的使用變頻器，充分了解負載的特性是非常重要的。

四變頻器的結(jié)構(gòu)五變頻器型號六變頻器的接線七變頻器的操作七變頻器的操作2運行模式種類運行模式起動指令頻率指令PURUN鍵M鈕外部外部開關(guān)外部輸入組合1外部開關(guān)M鈕組合2RUN鍵電位器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)輸入設(shè)備網(wǎng)絡(luò)輸入設(shè)備七變頻器的操作PU運行模式在PU運行模式下，從變