|
|
MM440變頻器+編碼器，能做位置定位閉環(huán)控制嗎？
MM440變頻器+編碼器，能做位置定位閉環(huán)控制嗎？
2016-10-14 10:16:14樓主
看到過老外一些設(shè)備用變頻器+普通電機(jī)+位置反饋元件（編碼器或激光定位之類的）+PLC做設(shè)備定位控制，設(shè)備運(yùn)動(dòng)速度不是很快，精度也還可以大概在1-2MM以內(nèi)。我覺得在一些大功率設(shè)備定位，精度要求不是很高的場(chǎng)合，這種方案可以替代大功率伺服能節(jié)省不少哦。大家有沒有做過這種控制方式，請(qǐng)不吝賜教...
回復(fù)：MM440變頻器+編碼器，能做位置定位閉環(huán)控制嗎？精華星級(jí)
2016-10-26 12:42:0419樓
在伺服電機(jī)還沒有大量普及的時(shí)候，電機(jī)+編碼器+PLC的位置閉環(huán)做定位就已經(jīng)有較多應(yīng)用了，在加入變頻器后，這種應(yīng)用更普及，已經(jīng)有二十年歷史，在國(guó)內(nèi)有寶鋼濟(jì)鋼等鋼廠的氧槍定位、送料小車定位、轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)定位，在港口機(jī)械上的龍門吊起吊、雙鉤同步、大車行走同步糾偏，在注塑機(jī)上有開模合模定位，等等大量的變頻器+編碼器+PLC的應(yīng)用實(shí)例，只是在伺服大量普及后，才冒出閉環(huán)定位要用伺服才能去做的觀點(diǎn)。十多年前的三峽水利升船機(jī)、潛水艇的整艦多吊點(diǎn)提升維修和出口歐美的振華港機(jī)集裝箱龍門吊等等都是這種“變頻”應(yīng)用，本來就不存在哪個(gè)變頻器可不可以做閉環(huán)定位的問題，沒用變頻器的都能做了，就是速度響應(yīng)與精度的要求在提高。
從原理上講，一臺(tái)電機(jī)有四個(gè)輸出內(nèi)容----力量、速度、轉(zhuǎn)角位置，和浪費(fèi)的部分-無用的空間電磁場(chǎng)、反向電動(dòng)勢(shì)和熱損，異步電機(jī)（變頻電機(jī)）從一開始是一個(gè)力量輸出（功率、力矩）設(shè)備作為設(shè)計(jì)的，后來加入了變頻控制器可以調(diào)節(jié)速度，再加入編碼器和PLC可以通過調(diào)節(jié)速度（減速控制）制動(dòng)定位，位置閉環(huán)走的是“外環(huán)線”，做得位置閉環(huán)好不好，取決于編碼器信號(hào)反饋到PLC再指令輸出到變頻器的“時(shí)間延遲”（響應(yīng)），和變頻器獲得指令后執(zhí)行的減速制動(dòng)定位的執(zhí)行力到位能力（精度）的差別。第一項(xiàng)如果變頻器內(nèi)置了PG卡，可以節(jié)省這樣的時(shí)間延遲性，如果編碼器信號(hào)出來到PLC，PLC指令再到變頻器，那就要設(shè)計(jì)盡量快的信號(hào)傳輸方案，減少這種時(shí)間延遲。第二項(xiàng)這需要熟悉變頻器手冊(cè)的專家來告訴你，哪一個(gè)哪一種執(zhí)行力更好。用一路編碼器絕對(duì)值信號(hào)到PLC，同時(shí)另一路輸出增量信號(hào)給變頻器做有傳感反饋的矢量控制，我的理解也是在執(zhí)行力上效果更好。不忘推銷一下這種雙信號(hào)編碼器。所以，方案取決于如何減少時(shí)間延遲（響應(yīng)）和如何提高變頻器減速與制動(dòng)的執(zhí)行力（精度）。
伺服電機(jī)的設(shè)計(jì)，從一開始就是step by step的同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)，它就是個(gè)內(nèi)位置閉環(huán)的電機(jī)，位置閉環(huán)本來是它最內(nèi)的一環(huán)，速度也是通過位置反饋的時(shí)間微分，所以它做定位的精度是設(shè)計(jì)天然性決定的，但是在大功率電機(jī)上電流很大，它為了同時(shí)滿足定位精度、速度閉環(huán)和力矩閉環(huán)，電機(jī)自己內(nèi)部調(diào)節(jié)大電流上就會(huì)有很大的調(diào)解振蕩紊流出現(xiàn)，會(huì)大幅度帶來電機(jī)輸出的第四部分浪費(fèi)部分—無用的空間電磁場(chǎng)的波動(dòng)與熱損（打個(gè)比方是電磁灶），電機(jī)會(huì)發(fā)燙，這對(duì)于這種大功率伺服控制器的設(shè)計(jì)與成本帶來極大的挑戰(zhàn)。所以，在大功率以力量輸出為主的應(yīng)用場(chǎng)合，目前仍然是用變頻電機(jī)加編碼器去做閉環(huán)定位，至于速度響應(yīng)與定位精度，取決于你說的“方案”了。我不熟悉西門子的手冊(cè)，加入這里只是這里有K版主，呵呵再湊個(gè)熱鬧加入做個(gè)技術(shù)探討。這里是西門子技術(shù)論壇，技術(shù)上以西門子產(chǎn)品技術(shù)手冊(cè)為標(biāo)準(zhǔn)，請(qǐng)熟悉產(chǎn)品手冊(cè)的專家?guī)湍憬庾x方案吧。
|
|
樓主: 默笑滄海
發(fā)表于 2017-8-17 12:35:47
