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宁波上元教育:plc定位控制与定位控制方式

作者:Admin  更新时间:2018/07/01  点击次数:

 

定位控制是指当控制器发出控制指令后使运动件(如机床工作台)按指定速度完成指定方向上的指定位移。定位控制时运动量控制的一种,又称位置控制,点位控制。
定位控制应用非常广泛,如机床工作台移动,电梯的平层,定长处理。
早期的定位控制是限位开关来完成的,在需要停止的位置安装限位开关,当运动物体在运动过程中碰到限位开关时切断电动机电源,使工作台自由滑行停止。
这种定位方式简单,仅需限位开关即可。缺点是精度极差,因为物体自由滑行,停机时间完全由惯性决定。后来有人通过添加制动装置来提高定位精度,虽然效果好一点,单制动装置在某些工况条件下是不允许的,而且维护也不方便,定位精度仍然不能满足要求。
变频器出现后,很多人下用变频器来提高定位精度,变频器有制动功能,多段速功能,在设备上设置两个开关,一个为减速开关,当碰到次开关时,利用多段速功能,使电动机由高速切换到低速,由于在低速停止,系统惯性大大降低,位置精度有了很大的提高。但是变频器无法防止停电时产生的问题。因此多数情况还是要外加制动装置。变频器减速停止定位精度在低速600-6000mm/min时,停止精度可达±0.5-±5mm。
作为限位开关改进的是脉冲计数方式,这种方式完全取消了外置限位开关,依靠程序进行定位控制。
引入了plc作为定位系统的控制器。一个增量式编码器与电机轴端相连,当电机带动工作台移动时,编码器会发出脉冲,脉冲的数量与位移的多少对应。编码器的输出脉冲被送入PLC的高速计数器输入端口,PLC则利用内置高速计数器对输入脉冲进行计数,并编制相应程序,利用高速计数器比较置位指令对相关的计数,当前值输出相应的动作。例如,当计数输入当前值为某一位置时进行高中低速切换,当计数输入当前值为指定位移量时发出信号,使电动机停止。这种方法去掉了外置限位开关,使用很方便。
由于影响定位精度的因素与限位开关相同,定位精度并不能得到提高,成本却比变频器控制方式增加不少。
上述三种定位方式又成为速度控制方式。它们的共同点是当发出位置到达信号后,从电动机断电到电动机跳停止这段时间均为自由滑行时间。这种情况直到出现伺服系统才得到改善。
伺服系统是指执行机构严格按照控制命令的要求而动作,即控制命令未发出时,执行机构是静止不动的,而控制命令发出后,执行机构按照命令执行,控制命令消失后,执行机构立即停止。
执行器以伺服电机代替了普通感应式电机。因为伺服电机是一种与控制信号随动的执行器,不会像感应式电机那样自由滑行。其次伺服驱动器代替了变频器,同时将伺服电机的同轴编码器脉冲输出送到伺服驱动器中,而不是像脉冲计数那样送入PLC,而PLC在这里起到的作用是向伺服驱动器发出定位控制指令。
在位置控制中,PLC直接向伺服驱动器发出定位指令,伺服驱动器开始运行后,与伺服电机轴端相连的编码器把运行状况传送至驱动器,驱动器会把编码器传来的信号与控制信号比较,根据比较结果对伺服电机进行连续速度控制,使其停止在控制指令所指定的位移距离上。

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