《電子技術(shù)應(yīng)用》
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淺析伺服電機的DDC的應(yīng)用價值和應(yīng)用前景

2019-03-21
關(guān)鍵詞: 伺服電機 DDC

  隨著大型企業(yè)自動化程度越來越高,,對伺服電機的要求也在提高,,電機作為自動控制系統(tǒng)中的一類重要元件,其可靠性,、精度和響應(yīng)快慢直接影響到控制系統(tǒng)的工作性能,,是不容忽視的重要環(huán)節(jié),。因此,伺服電機的ddc有著很高的應(yīng)用價值和廣闊的應(yīng)用前景,。

  伺服電機的傳統(tǒng)控制方法

  由于外部給定的電機速度為模擬量,,常常需要a/d模塊將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,伺服電機驅(qū)動器接收到數(shù)字信號后再控制電機運轉(zhuǎn),。這種傳統(tǒng)的控制伺服電機驅(qū)動器的方法,,應(yīng)用時間長。但它的可靠性不高,,存在一定程度的零漂,。同時考慮到a/d模塊的費用,這種方法成本也就較高,。

  伺服電機的直接數(shù)字控制

  隨著電腦的飛速升級,,微軟開發(fā)的windows操作系統(tǒng)和可視化編程工具如:visual basic,visual c++的普及,,越來越多的工業(yè)領(lǐng)域都采用工控機進行自動控制,。通過工控機和下位機的通信,不僅為操作員提供了友好的人機界面,,而且操作簡單易學(xué),,可靠性不亞于手動控制。

  伺服電機的直接數(shù)字控制就是直接利用工控機和驅(qū)動器通信,,工控機通過串行通信將數(shù)字量傳送給伺服電機驅(qū)動器,,從而達到控制電機運轉(zhuǎn)的目的。由于是數(shù)字信號直接控制,,消除了零漂,,可靠性得到了提高。而且,,不需要將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,,無需購買a/d模塊,降低了成本,。目前許多廠家出產(chǎn)的伺服電機驅(qū)動器都配有通信端口及通信協(xié)議,。通信協(xié)議簡單可靠,用戶可以方便地完成通信程序,。這樣可直接在工控機上控制電機,,根據(jù)工藝要求,方便地修改各種參數(shù),從而改變電機速度等,。

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  應(yīng)用實例

  將伺服電機的ddc應(yīng)用于sz絞光纖成纜生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng),,該生產(chǎn)線使用的是panasonic公司的minasa系列的交流伺服電機驅(qū)動器。這種系列的驅(qū)動器自帶串行通訊口,,并有詳細的通信協(xié)議說明書,。工控機可以直接通過自帶的com1,com2與驅(qū)動器通信,。監(jiān)控系統(tǒng)要求達到的控制要求是:能在工控機上控制電機,,使得電機能平緩地加速和減速。提供友好的人機界面,,方便地修改參數(shù),, 實時顯示電機當前狀態(tài)。

  ·通信協(xié)議

  驅(qū)動器提供很多參數(shù)號,,將各種功能細分,。其中涉及到通信控制的參數(shù)有:

  參數(shù)號05h

  內(nèi)外速度控制(內(nèi)部給定為1、外部給定為0)有內(nèi)部給定時通訊傳送的數(shù)據(jù)才有效,, 這是使用通信控制的前提條件,。廠家出廠設(shè)置為0。

  參數(shù)號53h

  內(nèi)部速度:通信將要求達到的電機速度傳送給這個參數(shù),。

  地址:當有很多個驅(qū)動器需要通信,,可通過rs2485將它們串起來。用不同的地址來區(qū)分,,范圍為01h~0fh,,在驅(qū)動器的表面可以設(shè)置和查看。

  本系統(tǒng)只使用到一個驅(qū)動器,,通信用rs2232來實現(xiàn),,地址為01h。傳送數(shù)據(jù)的格式如圖2所示(以傳送數(shù)值為278為例),。

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  ·軟件實現(xiàn)

  軟件部分是用微軟的面向?qū)ο蠡幊坦ぞ遶isual c++開發(fā)實現(xiàn)的,。microsoft公司在windows提供了一個串口通訊控件,通過設(shè)置這個控件的屬性,,就可以簡單實現(xiàn)通訊,。由于在本監(jiān)控系統(tǒng)是基于文檔而不是對話框類的,所以先要在oncreate()函數(shù)里創(chuàng)建通訊控件并打開端口即可,。

  實測結(jié)果

  正常生產(chǎn)時,,電機速度為975r/min,啟動時速度變化如圖3所示,。從圖3可以看到,,速度變化趨勢呈線性化,滿足生產(chǎn)要求。升速時間小于6s超調(diào)小,,有更高的穩(wěn)定性,,誤差小于0.01s。

  淺析伺服電機的DDC的應(yīng)用價值和應(yīng)用前景

  ·利用通訊控制,,驅(qū)動器直接得到的是數(shù)字信號,不需要進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換,,節(jié)約了一個a/d模塊,,這種方法成本低。

  ·伺服電機的ddc的基本思想是直接采用數(shù)字量控制,,可以徹底消除模擬量控制帶來的零漂影響,,可靠性得到了很大的提高。

  ·在工控機上對驅(qū)動器進行控制,,通訊時間最多需要80ms,。時間很短, 驅(qū)動器接收到數(shù)據(jù)后可以馬上驅(qū)動電機,, 符合實際生產(chǎn)要求,。

  ·根據(jù)廠家的實際工藝要求,在工控機上可以靈活地調(diào)整參數(shù)而且可以將電機控制得比傳統(tǒng)控制要好,。通過通訊,,可以人為地控制積分過程,很好地實現(xiàn)控制要求,。

  ·伺服電機的ddc可以方便實現(xiàn)復(fù)雜的控制算法,。通過模擬量控制是無法實現(xiàn)的。伺服電機的直接數(shù)字控制可廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域,,控制效果好,,提高了系統(tǒng)的可靠性、快速性,,有很好的應(yīng)用前景,。


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